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CN109845034A - 天线元件、天线模块以及通信装置 - Google Patents

天线元件、天线模块以及通信装置 Download PDF

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CN109845034A
CN109845034A CN201780065121.6A CN201780065121A CN109845034A CN 109845034 A CN109845034 A CN 109845034A CN 201780065121 A CN201780065121 A CN 201780065121A CN 109845034 A CN109845034 A CN 109845034A
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Abstract

贴片天线(10)具备：形成于电介质层(20)的馈电导体图案(12)；形成于电介质层(20)的地导体图案(14)；以及形成于电介质层(20)的、不被设定为地电位的第一无馈电导体图案(11)和第二无馈电导体图案(13)，其中，当在截面中观察时，依次配置有第一无馈电导体图案(11)、馈电导体图案(12)、第二无馈电导体图案(13)以及地导体图案(14)，并且，当俯视观察时，第一无馈电导体图案(11)、馈电导体图案(12)、第二无馈电导体图案(13)以及地导体图案(14)相互重叠，由第一无馈电导体图案(11)的反相模式电流规定的谐振频率f1比由馈电导体图案(12)的同相模式电流规定的谐振频率f2高，由第二无馈电导体图案(13)的反相模式电流规定的谐振频率f3比谐振频率f2低。

Description

天线元件、天线模块以及通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线元件、天线模块以及通信装置。
背景技术
作为无线通信用的天线，例如能够列举出专利文献1所公开的微带型的阵列天线。在专利文献1所公开的阵列天线中，依次配置有导体接地板、电介质板、配置为2维状的多个馈电贴片、电介质板、配置为2维状的多个无馈电贴片。另外，多个无馈电贴片各自被配置成偏离于相向的馈电贴片的中心。由此，能够简单地进行阵列天线的相位调整。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-307338号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的阵列天线中，虽然易于进行天线辐射的方向性控制，但是不具有排除发送波的杂散辐射以及排除包含于接收波的不需要的波的接收的功能。因此，担心发送信号的质量下降和接收灵敏度的劣化。另外，为了确保发送接收信号的质量，连接阵列天线的前端电路需要具有用于抑制上述杂散辐射以及抑制不需要的波的接收的滤波器功能，在该情况下，难以使包括阵列天线的前端电路小型化。
因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种抑制了不需要的波的辐射和接收灵敏度下降的天线元件、天线模块以及通信装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的天线元件具备：电介质层；面状的馈电导体图案，其形成于所述电介质层，高频信号被馈送到该馈电导体图案；面状的第一地导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，该第一地导体图案被设定为地电位；面状的第一无馈电导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，所述高频信号不被馈送到该第一无馈电导体图案，且该第一无馈电导体图案不被设定为所述地电位；以及面状的第二无馈电导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，所述高频信号不被馈送到该第二无馈电导体图案，且该第二无馈电导体图案不被设定为所述地电位，其中，当在截面中观察所述电介质层时，依次配置有所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案、所述第二无馈电导体图案以及所述第一地导体图案，并且，当俯视观察所述电介质层时，所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案、所述第二无馈电导体图案以及所述第一地导体图案相互重叠，由流过所述馈电导体图案和所述第一无馈电导体图案的反相模式的电流规定的谐振频率比由流过所述馈电导体图案和所述第一地导体图案的同相模式的电流规定的谐振频率高，由流过所述馈电导体图案和所述第二无馈电导体图案的反相模式的电流规定的谐振频率比由所述同相模式的电流规定的谐振频率低。
由此，能够得到在由上述同相模式的电流规定的谐振频率下具有天线增益(变换效率)的峰值的特性，并且，能够在由上述反相模式的电流规定的谐振频率(由上述同相模式的电流规定的谐振频率的高频侧和低频侧)附近设置天线增益(变换效率)的极小点。因此，能够使天线增益具有带通滤波器特性，因此能够利用天线元件自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，接收接收带附近的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善包括天线元件的前端电路的接收灵敏度。另外，不需要另外设置上述前端电路内所需的滤波电路，因此能够实现前端电路的小型化。
另外，也可以是，所述馈电导体图案在极化方向上的电长度为所述第一无馈电导体图案在所述极化方向上的电长度以上，且为所述第二无馈电导体图案在所述极化方向上的电长度以下。
决定天线辐射频率的导体图案在极化方向上的电长度由进行空间传播的高频信号的波长和电介质层的相对介电常数来决定，在该导体图案是矩形的情况下，该导体图案的电长度相当于该导体图案在极化方向上的长度的2倍。因此，在馈电导体图案、第一无馈电导体图案以及第二无馈电导体图案在极化方向上的电长度处于上述关系的情况下，能够使天线增益具有带通滤波器特性，因此能够利用天线元件自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，能够实现前端电路的接收灵敏度的改善以及前端电路的小型化。
另外，本发明的一个方式所涉及的天线元件具备：电介质层；面状的馈电导体图案，其形成于所述电介质层，高频信号被馈送到该馈电导体图案；面状的第一地导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，该第一地导体图案被设定为地电位；面状的第一无馈电导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，所述高频信号不被馈送到该第一无馈电导体图案，且该第一无馈电导体图案不被设定为所述地电位；以及高通滤波电路，其形成在向所述馈电导体图案传递所述高频信号的馈电线路上，其中，当在截面中观察所述电介质层时，依次配置有所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案以及所述第一地导体图案，并且，当俯视观察所述电介质层时，所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案以及所述第一地导体图案相互重叠，由流过所述馈电导体图案和所述第一无馈电导体图案的反相模式的电流规定的谐振频率比由流过所述馈电导体图案和所述第一地导体图案的同相模式的电流规定的谐振频率高，所述高通滤波电路的截止频率比由所述同相模式的电流规定的谐振频率低。
由此，能够得到在由上述同相模式的电流规定的谐振频率下具有天线增益(变换效率)的峰值的特性，并且，能够在由上述反相模式的电流规定的谐振频率(由上述同相模式的电流规定的谐振频率的高频侧)附近设置天线增益(变换效率)的极小点。并且，能够在上述截止频率(由上述同相模式的电流规定的谐振频率的低频侧)附近设置天线增益(变换效率)的极小点。因此，能够使天线增益(变换效率)具有带通滤波器特性，因此能够利用天线元件自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，接收接收带附近的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善包括天线元件的前端电路的接收灵敏度。另外，不需要另外设置上述前端电路内所需的滤波电路，因此能够实现前端电路的小型化。
另外，也可以是，所述馈电导体图案在极化方向上的电长度为所述第一无馈电导体图案在所述极化方向上的电长度以上。
馈电导体图案和第一无馈电导体图案在极化方向上的电长度处于上述关系，且配置有使由上述同相模式的电流规定的谐振频率的低频侧产生天线增益的下跌(衰减极点)的高通滤波电路，由此能够使天线增益具有带通滤波器特性。因此，能够利用天线元件自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，能够实现前端电路的接收灵敏度的改善以及前端电路的小型化。
另外，也可以是，还具备切口天线，该切口天线形成于所述电介质层的表面或内部，且当所述俯视观察时形成于所述馈电导体图案的外周部，所述切口天线包括：面状的第二地导体图案，其形成于所述表面；地非形成区域，其被所述第二地导体图案夹在中间；辐射电极，其形成于所述表面的所述地非形成区域内的部分；以及电容元件，其配置于所述地非形成区域内，与所述辐射电极连接。
由此，天线元件具有贴片天线和切口天线，因此能够分别支持不同的频带，多频段用天线的设计变得容易。另外，贴片天线和切口天线具有不同的方向性，由此能够在多个方位同时具有方向性。
另外，也可以是，具备排列成1维状或2维状的多个所述天线元件，多个所述天线元件共用所述电介质层，且共用所述第一地导体图案。
由此，能够形成将多个贴片天线呈1维状或2维状地配置在同一电介质层上而成的天线元件。因此，能够实现以下的相控阵列天线：在使天线增益特性具有滤波器功能的同时，能够进行按每个贴片天线来调整相位的方向性控制。
另外，本发明的一个方式所涉及的天线模块具备：上述记载的天线元件；以及馈电电路，其向所述馈电导体图案馈送所述高频信号，其中，所述第一无馈电导体图案形成于所述电介质层的第一主面，所述第一地导体图案形成于所述电介质层的与所述第一主面相背对的第二主面，所述馈电电路形成于所述电介质层的所述第二主面侧。
由此，能够利用天线元件自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，接收接收带附近的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善天线模块的接收灵敏度。另外，不需要另外设置馈电电路内所需的滤波电路，因此能够实现天线模块的小型化。
另外，本发明的一个方式所涉及的通信装置具备：上述记载的天线元件；以及RF信号处理电路，其向所述馈电导体图案馈送所述高频信号，其中，所述RF信号处理电路具备：移相电路，其对高频信号进行移相；放大电路，其对所述高频信号进行放大；以及开关元件，其对供所述高频信号传播的信号路径与所述天线元件之间的连接进行切换。
由此，能够实现在抑制杂散等不需要的波的辐射且改善接收灵敏度的同时、能够进行天线增益的方向性控制的多频段/多模式的通信装置。
另外，本发明的一个方式所涉及的通信装置具备：第一阵列天线和第二阵列天线；RF信号处理电路，其向所述馈电导体图案馈送所述高频信号；以及壳体，所述第一阵列天线、所述第二阵列天线以及所述RF信号处理电路被配置于该壳体，其中，所述壳体是六面体，其具有：作为主面的第一外周面以及与该第一外周面相背对的第二外周面；与所述第一外周面垂直的第三外周面以及与该第三外周面相背对的第四外周面；与所述第一外周面及所述第三外周面垂直的第五外周面以及与该第五外周面相背对的第六外周面，所述第一阵列天线具备：第一天线元件，其是上述记载的天线元件，被配置成从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与从所述第二外周面朝向所述第一外周面的第一方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第四外周面朝向所述第三外周面的第二方向一致；以及第二天线元件，其是上述记载的天线元件，从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与所述第一方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第六外周面朝向所述第五外周面的第三方向一致，所述第二阵列天线具备：第三天线元件，其是上述记载的天线元件，被配置成从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与从所述第一外周面朝向所述第二外周面的第四方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第三外周面朝向所述第四外周面的第五方向一致；以及第四天线元件，其是上述记载的天线元件，被配置成从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与所述第四方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第五外周面朝向所述第六外周面的第六方向一致。
据此，第一阵列天线在通信装置的第一方向、第二方向以及第三方向上具有方向性。另外，第二阵列天线在通信装置的第四方向、第五方向以及第六方向上具有方向性。由此，能够使通信装置在全部方位上具有方向性。
发明的效果
根据本发明，能够实现具有带通滤波器特性的天线增益，因此能够利用天线元件自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的通信装置(天线模块)和周边电路的电路图。
图2是实施方式1所涉及的贴片天线的外观立体图。
图3是实施方式1所涉及的通信装置(天线模块)的截面图。
图4是表示实施方式1所涉及的贴片天线的反射特性的图表。
图5是表示实施方式1所涉及的贴片天线的变换效率(天线增益)的图表。
图6是实施方式2所涉及的通信装置(天线模块)的截面图。
图7A是实施方式2所涉及的高通滤波电路的电路图。
图7B是表示实施方式2所涉及的高通滤波电路的反射特性和带通特性的图表。
图8是将实施方式2(实施例)和比较例所涉及的贴片天线的反射特性进行比较的图表。
图9A是其它实施方式所涉及的天线元件的外观立体图。
图9B是配置有其它实施方式所涉及的天线元件的便携终端的概要图。
具体实施方式
下面，使用附图来详细说明本发明的实施方式。此外，下面说明的实施方式均表示总括性或具体性的例子。下面的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。将下面的实施方式中的结构要素中的未记载于独立权利要求的结构要素作为任意的结构要素来进行说明。另外，附图所示的结构要素的大小或者大小之比未必是严格的。
(实施方式1)
[1.1通信装置(天线模块)的电路结构]
图1是实施方式1所涉及的通信装置5的电路图。该图所示的通信装置5具备天线模块1和基带信号处理电路(BBIC)2。天线模块1具备阵列天线4和RF信号处理电路(RFIC)3。通信装置5将从基带信号处理电路(BBIC)2向天线模块1传递的信号上变频为高频信号后从阵列天线4辐射，并且将利用阵列天线4接收到的高频信号进行下变频后通过基带信号处理电路(BBIC)2进行信号处理。
阵列天线4具有排列成2维状的多个贴片天线10。贴片天线10是作为辐射电波(高频信号)的辐射元件以及接收电波(高频信号)的接收元件来进行动作的天线元件，具有本发明的主要部分特征。在本实施方式中，阵列天线4能够构成相控阵列天线。
贴片天线10的天线增益具有带通滤波器特性。由此，能够利用贴片天线10自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，接收接收带附近的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善包括贴片天线10的天线模块1的接收灵敏度。另外，不需要另外设置天线模块1内所需的滤波电路，因此能够实现天线模块1的小型化。贴片天线10的主要部分特征的详情在后面叙述。
RF信号处理电路(RFIC)3具备开关31A～31D、33A～33D及37、功率放大器32AT～32DT、低噪声放大器32AR～32DR、衰减器34A～34D、移相器35A～35D、信号合成/分波器36、混合器38以及放大电路39。
开关31A～31D及33A～33D是对各信号路径中的发送和接收进行切换的开关电路。
从基带信号处理电路(BBIC)2传递的信号被放大电路39放大后，通过混合器38进行上变频。上变频后的高频信号被信号合成/分波器36分为4个，通过4个发送路径被馈送到各不相同的贴片天线10。此时，能够通过独立地对配置于各信号路径的移相器35A～35D的移相度进行调整，来调整阵列天线4的方向性。
另外，由阵列天线4所具有的各贴片天线10接收到的高频信号分别经由不同的4个接收路径并被信号合成/分波器36合成，通过混合器38进行下变频并被放大电路39放大后传递到基带信号处理电路(BBIC)2。
RF信号处理电路(RFIC)3例如形成为包括上述电路结构的单芯片的集成电路部件。
此外，也可以是，RF信号处理电路(RFIC)3不具备上述的开关31A～31D、33A～33D及37、功率放大器32AT～32DT、低噪声放大器32AR～32DR、衰减器34A～34D、移相器35A～35D、信号合成/分波器36、混合器38以及放大电路39中的任意部件。另外，也可以是，RF信号处理电路(RFIC)3仅具有发送路径和接收路径中的任一个。另外，本实施方式所涉及的通信装置5还能够应用于不仅发送接收单一的频带(频段)的高频信号、还发送接收多个频带(多频段)的高频信号的系统。
[1.2贴片天线的结构]
图2是实施方式1所涉及的贴片天线10的外观立体图。另外，图3是实施方式1所涉及的天线模块1的截面图。图3是图2的III-III截面图。此外，在图2中，构成贴片天线10的各导体图案是以透视电介质层20的方式表示的。
如图3所示，天线模块1具备贴片天线10和RF信号处理电路(RFIC)3。
另外，如图2所示，贴片天线10具备第一无馈电导体图案11、馈电导体图案12、第二无馈电导体图案13、地导体图案14、电介质层20以及基板40。
如图3所示，馈电导体图案12是以与电介质层20的主面大致平行的方式形成于电介质层20的导体图案，从RF信号处理电路(RFIC)3经由导体通路15向馈电导体图案12馈送高频信号。另外，在本实施方式中，馈电导体图案12为矩形。
如图3所示，地导体图案14是以与电介质层20的主面大致平行的方式形成于电介质层20的第一地导体图案，地导体图案14被设定为地电位。
第一无馈电导体图案11和第二无馈电导体图案13分别是以与电介质层20的主面大致平行的方式形成于电介质层20的导体图案，高频信号不被馈送到第一无馈电导体图案11和第二无馈电导体图案13，并且，第一无馈电导体图案11和第二无馈电导体图案13不被设定为地电位。另外，在本实施方式中，如图2所示，第一无馈电导体图案11和第二无馈电导体图案13分别为矩形。
当在截面中观察电介质层20时(参照图3)，依次配置有第一无馈电导体图案11、馈电导体图案12、第二无馈电导体图案13以及地导体图案14，并且，当俯视观察电介质层20时(参照图2)，相邻的导体图案相互重叠。在此，关于当上述俯视观察时相邻的导体图案重叠，不仅包括一方的导体图案的全部区域与另一方的导体图案的全部区域重叠的情况，还包括一方的导体图案的中心点(重心点)与另一方的导体图案的中心点(重心点)重叠的情况。
电介质层20具有在第一无馈电导体图案11与馈电导体图案12之间、馈电导体图案12与第二无馈电导体图案13之间以及第二无馈电导体图案13与地导体图案14之间填充电介质材料而成的多层构造。此外，电介质层20例如也可以是低温共烧陶瓷((LowTemperature Co-fired Ceramics：LTCC)基板或者印刷电路板等。另外，电介质层20也可以是未填充电介质材料的单纯的空间。在该情况下，需要支承第一无馈电导体图案11和馈电导体图案12的构造。
如图3所示，在基板40的第一主面(表面)配置有地导体图案14，在基板40的与第一主面(表面)相背对的第二主面(背面)配置有RF信号处理电路(RFIC)3和连接电极16。另外，在基板40的内方形成有将RF信号处理电路(RFIC)3与馈电导体图案12连接的导体通路15。关于基板40，例如能够列举出树脂基板、LTCC基板或者印刷电路板等。
表1中示出了构成本实施方式中的贴片天线10的各结构要素的尺寸和材料参数。
[表1]
在贴片天线10中，高频信号的馈电点、也就是说导体通路15与馈电导体图案12的连接点在X轴方向上偏离于馈电导体图案12的中心点。贴片天线10为用于在50Ω处取得匹配的设计，此时，贴片天线10的极化方向为X轴方向。
在此，当将贴片天线10上的电长度设为λg时，作为贴片天线10的辐射板来发挥功能的馈电导体图案12的长度L2x表示为式1。
L2x＝λg/2 (式1)
另外，当将进行空间传播的高频信号的波长设为λ时，电长度λg大致表示为式2。
λg＝λ/εr1/2 (式2)
当在具有上述结构的贴片天线中从RF信号处理电路(RFIC)3向馈电导体图案12馈送高频信号时，同相的高频电流流过馈电导体图案12和地导体图案14。具有由该同相模式的高频电流以及馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的长度L2x规定的谐振频率f2的高频信号从馈电导体图案12向以Z轴正方向为中心的方向辐射。
另外，当从RF信号处理电路(RFIC)3向馈电导体图案12馈送高频信号时，相对于馈电导体图案12而言反相的高频电流流过第一无馈电导体图案11。在由该反相模式的高频电流以及第一无馈电导体图案11在极化方向(X轴方向)上的长度L1x规定的谐振频率f1附近，来自第一无馈电导体图案11的辐射被抑制。
另外，当从RF信号处理电路(RFIC)3向馈电导体图案12馈送高频信号时，相对于馈电导体图案12而言反相的高频电流流过第二无馈电导体图案13。在由该反相模式的高频电流以及第二无馈电导体图案13在极化方向(X轴方向)上的长度L3x规定的谐振频率f3附近，来自第二无馈电导体图案13的辐射被抑制。
在此，在本实施方式所涉及的贴片天线10中，馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L2x)为第一无馈电导体图案11在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L1x)以上、且为第二无馈电导体图案13在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L3x)以下。
由此，由馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L2x)规定的谐振频率f2变得比由第一无馈电导体图案11在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L1x)规定的谐振频率f1低、且比由第二无馈电导体图案13在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L3x)规定的谐振频率f3高。因此，能够使天线增益具有带通滤波器特性。关于这一点，下面使用贴片天线10的反射特性和天线辐射的增益特性来详细说明。
[1.3贴片天线的反射特性和辐射特性]
图4是表示实施方式1所涉及的贴片天线10的反射特性的图表。另外，图5是表示实施方式1所涉及的贴片天线10的变换效率(天线增益)的图表。图4中示出了从连接电极16观察贴片天线10的馈电点(馈电导体图案12与导体通路15的连接点)时的贴片天线10的反射特性。另外，图5中示出了天线辐射功率相对于从上述馈电点馈送的高频信号的功率之比、即变换效率(天线增益)。
如图4所示，在由流过馈电导体图案12和地导体图案14的同相模式的电流规定的谐振频率f2处，反射损耗变得极大。在谐振频率f2的极大点附近，如上所述，激发出从馈电导体图案12向以Z轴正方向为中心的方向的辐射。
另外，在由流过馈电导体图案12和第一无馈电导体图案11的反相模式的电流规定的谐振频率f1处，反射损耗变得极大。在谐振频率f1的极大点附近，如上所述，来自第一无馈电导体图案11的辐射被抑制。
另外，在由流过馈电导体图案12和第二无馈电导体图案13的反相模式的电流规定的谐振频率f3处，反射损耗变得极大。在谐振频率f3的极大点附近，如上所述，来自第二无馈电导体图案13的辐射被抑制。
在此，由流过馈电导体图案12和第一无馈电导体图案11的反相模式的电流规定的谐振频率f1比由流过馈电导体图案12和地导体图案14的同相模式的电流规定的谐振频率f2高，并且，由流过馈电导体图案12和第二无馈电导体图案13的反相模式的电流规定的谐振频率f3比由上述同相模式的电流规定的谐振频率f2低。
根据图4所示的贴片天线10的反射特性，得到图5所示的贴片天线10的变换效率(天线增益)的频率特性。如图5所示，在谐振频率f1附近的频率fH处，变换效率(天线增益)变得极小。另外，在谐振频率f3附近的频率fL处，变换效率(天线增益)变得极小。另外，在频率fL与fH之间的频带中，变换效率(天线增益)以谐振频率f2为中心地变高。
也就是说，能够得到在由上述同相模式的电流规定的谐振频率f2附近具有变换效率(天线增益)的峰值的天线增益特性，并且，能够在由上述反相模式的电流规定的谐振频率f1和f3附近设置变换效率(天线增益)的下跌(极小点)。因此，能够使贴片天线10的天线增益具有带通滤波器特性，因此能够利用贴片天线10自身来抑制在谐振频率f1和f3附近产生的杂散等不需要的波的辐射。另外，接收位于谐振频率f1和f3附近的接收带的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善包括贴片天线10的前端电路或天线模块1的接收灵敏度。另外，不需要另外设置前端电路或天线模块1所需的滤波电路，因此能够实现前端电路或天线模块1的小型化。
此外，阵列天线4是具备多个贴片天线10的天线元件，该多个贴片天线10也可以呈1维状或2维状地排列于电介质层20，共用电介质层20且共用地导体图案14。
由此，能够形成将多个贴片天线10呈1维状或2维状地配置在同一电介质层20上而成的阵列天线4。因此，能够实现以下的相控阵列天线：在使天线增益特性具有滤波器功能的同时，能够进行按每个贴片天线10来调整相位的方向性控制。
另外，也可以是，本发明所涉及的天线模块具备贴片天线10以及向馈电导体图案12馈送高频信号的馈电电路，第一无馈电导体图案11形成于电介质层20的第一主面，地导体图案14形成于电介质层20的与第一主面相背对的第二主面，上述馈电电路形成于电介质层20的第二主面侧。
由此，能够利用贴片天线10自身来抑制杂散等不需要的波的辐射。另外，接收接收带附近的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善天线模块的接收灵敏度。另外，不需要另外设置馈电电路内所需的滤波电路，因此能够实现天线模块的小型化。
另外，本发明所涉及的通信装置5具备贴片天线10和RF信号处理电路3。RF信号处理电路3具备：对高频信号进行移相的移相器35A～35D；对高频信号进行放大的功率放大器32AT～32DT和低噪声放大器32AR～32DR；以及对供高频信号传播的信号路径与贴片天线10之间的连接进行切换的开关31A～31D。
由此，能够实现在抑制杂散等不需要的波的辐射且改善接收灵敏度的同时、能够进行天线增益的方向性控制的多频段/多模式的通信装置5。
(实施方式2)
在实施方式1所涉及的贴片天线10中，通过具有利用第一无馈电导体图案11和第二无馈电导体图案13将馈电导体图案12夹在中间的构造，来使天线辐射特性具有带通滤波器功能。与此相对，在本实施方式中，说明具有高通滤波电路来代替第二无馈电导体图案13的贴片天线。
[2.1贴片天线的结构]
图6是实施方式2所涉及的天线模块1A的截面图。图6是图2的III-III截面图。
如图6所示，天线模块1A具备贴片天线10A和RF信号处理电路(RFIC)3。贴片天线10A具备第一无馈电导体图案11、馈电导体图案12、地导体图案14、高通滤波电路50、电介质层20以及基板40。
与实施方式1所涉及的贴片天线10相比，就结构而言，本实施方式所涉及的贴片天线10A在以下方面不同：具有高通滤波电路50来代替第二无馈电导体图案13。下面，关于贴片天线10A，省略与实施方式1所涉及的贴片天线10的相同点的说明，以不同点为中心来进行说明。
如图6所示，馈电导体图案12是以与电介质层20的主面大致平行的方式形成于电介质层20的导体图案，从RF信号处理电路(RFIC)3经由高通滤波电路50和导体通路55向馈电导体图案12馈送高频信号。
第一无馈电导体图案11是以与电介质层20的主面大致平行的方式形成于电介质层20的导体图案，高频信号不被馈送到第一无馈电导体图案11，且第一无馈电导体图案11不被设定为地电位。
当在截面中观察电介质层20时(参照图6)，依次配置有第一无馈电导体图案11、馈电导体图案12以及地导体图案14，并且，当俯视观察电介质层20时，相邻的导体图案相互重叠。
电介质层20具有在第一无馈电导体图案11与馈电导体图案12之间以及馈电导体图案12与地导体图案14之间填充电介质材料而成的层叠构造。此外，电介质层20例如也可以是LTCC基板或印刷电路板等。另外，电介质层20也可以是未填充电介质材料的单纯的空间。在该情况下，需要支承第一无馈电导体图案11和馈电导体图案12的构造。
如图6所示，在基板40的第一主面(表面)配置有地导体图案14，在基板40的与第一主面(表面)相背对的第二主面(背面)配置有RF信号处理电路(RFIC)3和连接电极56。另外，在基板40的内方形成有高通滤波电路50以及将RF信号处理电路(RFIC)3与馈电导体图案12连接的导体通路55。从形成有高通滤波电路50这一观点出发，基板40例如优选为层叠陶瓷基板，但是也可以是树脂基板或印刷电路板等。
表2中示出了构成本实施方式所涉及的贴片天线10A的各结构要素的尺寸和材料参数。在表2中，只有馈电导体图案12与地导体图案14之间的间隔t4不同于实施方式1(表1)。
[表2]
在贴片天线10A中，高频信号的馈电点、也就是说导体通路55与馈电导体图案12的连接点在X轴方向上偏离于馈电导体图案12的中心点。因此，贴片天线10A的极化方向为X轴方向。
高通滤波电路50是形成在向馈电导体图案12传递高频信号的馈电线路上的高通滤波电路。在本实施方式中，基板40内的与连接电极56及导体通路55连接的传输线路相当于上述馈电线路。
图7A是实施方式2所涉及的高通滤波电路50的电路图。高通滤波电路50在将导体通路55与连接电极56连结的路径上具有相互串联连接的电容器C1及C2以及连接于该路径上的节点与地之间的电感器L1、L2及L3。电容器C1及C2以及电感器L1～L3由配置在基板40内的导体图案形成。此外，在图6中，示出了例如在层叠陶瓷基板内形成平面线圈图案和平行平板电极图案等的例子，但是不限于此。随着频带从微波带高频化为毫米波带，可以仅利用传输线路来实现电感成分，另外，可以在传输线路中设置梳齿状等的间隙来实现电容成分。
图7B是表示实施方式2所涉及的高通滤波电路50的反射特性和带通特性的图表。该图中示出了单个高通滤波电路50的带通特性和反射特性。如该图所示，高通滤波电路50具有以26GHz附近为截止频率(相比于插入损耗最小点劣化3dB的频率)的高通滤波器特性。在该截止频率附近，存在反射损耗极大的谐振频率f3。在此，高通滤波电路50的截止频率比由所述同相模式的电流规定的谐振频率f2低。
表3中示出了实现图7B的滤波器特性的高通滤波电路50的电路常数。
[表3]
电容器C1(pF) 0.12
电容器C2(pF) 0.11
电感器L1(nH) 0.1
电感器L2(nH) 0.1
电感器L3(nH) 0.12
此外，图7A所示的滤波器特性并非被优化为单个高通滤波电路50的滤波器特性。高通滤波电路50的滤波器特性被调整成在与贴片天线10A进行组合的情况下被优化。因此，高通滤波电路50的截止频率、反射损耗极大的谐振频率f3以及通带的插入损耗等根据与贴片天线10A进行组合时的匹配状态而发生变化。
当在具有上述结构的贴片天线10A中从RF信号处理电路(RFIC)3向馈电导体图案12馈送高频信号时，同相的高频电流流过馈电导体图案12和地导体图案14。具有由该同相模式的高频电流以及馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的长度L2x规定的谐振频率f2的高频信号从馈电导体图案12向以Z轴正方向为中心的方向辐射。
另外，当从RF信号处理电路(RFIC)3向馈电导体图案12馈送高频信号时，相对于馈电导体图案12而言反相的高频电流流过第一无馈电导体图案11。在由该反相模式的高频电流以及第一无馈电导体图案11在极化方向(X轴方向)上的长度L1x规定的谐振频率f1附近，来自第一无馈电导体图案11的辐射被抑制。
在此，在本实施方式所涉及的贴片天线10A中，馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L2x)为第一无馈电导体图案11在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L1x)以上(与其相同)。
由此，由馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L2x)规定的谐振频率f2变得比由第一无馈电导体图案11在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L1x)规定的谐振频率f1低。
另外，高通滤波电路50的截止频率被设定为低于由馈电导体图案12在极化方向(X轴方向)上的电长度(2×L2x)规定的谐振频率f2。因此，能够使天线增益具有带通滤波器特性。关于这一点，下面使用贴片天线10A的反射特性来详细说明。
[2.2贴片天线的反射特性]
图8是将实施方式2(实施例)和比较例所涉及的贴片天线的反射特性进行比较的图表。此外，在图8中，示出了从连接电极56观察贴片天线的馈电点(馈电导体图案12与导体通路55的连接点)时的贴片天线的反射特性。在图8中，实施例的反射特性(实线)是具有高通滤波电路50的贴片天线10A的反射特性，比较例的反射特性(虚线)是从贴片天线10A删除高通滤波电路50后的贴片天线的反射特性。
如图8所示，在实施例所涉及的贴片天线10A和比较例所涉及的贴片天线这两方，在由流过馈电导体图案12和地导体图案14的同相模式的电流规定的谐振频率f2处，反射损耗变得极大。在谐振频率f2的极大点附近，如上所述，激发出从馈电导体图案12向以Z轴正方向为中心的方向的辐射。
另外，在实施例所涉及的贴片天线10A和比较例所涉及的贴片天线这两方，在由流过馈电导体图案12和第一无馈电导体图案11的反相模式的电流规定的谐振频率f1处，反射损耗变得极大。在谐振频率f1的极大点附近，如上所述，来自第一无馈电导体图案11的辐射被抑制。
另外，在实施例所涉及的贴片天线10A中，在由高通滤波电路50规定的作为衰减极点的谐振频率f3处，反射损耗变得极大。该谐振频率f3位于高通滤波电路50的截止频率附近。在谐振频率f3的极大点附近以下的频率下，如上所述，来自馈电导体图案12的辐射被抑制。
在比较例所涉及的贴片天线中，由于不具有高通滤波电路50，因此在谐振频率f2的低频侧不产生与谐振频率f3相当的反射损耗的极大点。因此，无法使贴片天线的天线增益具有带通滤波器特性。由此，无法利用贴片天线自身来抑制在谐振频率f2的低频侧产生的不需要的波的辐射。
在此，在实施例所涉及的贴片天线10A中，在由流过馈电导体图案12和第一无馈电导体图案11的反相模式的电流规定的谐振频率f1附近，比由流过馈电导体图案12和地导体图案14的同相模式的电流规定的谐振频率f2高，并且，由高通滤波电路50规定的截止频率比由上述同相模式的电流规定的谐振频率f2低。
根据图8所示的实施例所涉及的贴片天线10A的反射特性，可知贴片天线10A的变换效率(天线增益)的频率特性具有带通滤波器功能。
也就是说，在由上述同相模式的电流规定的谐振频率f2附近，能够得到具有天线增益的峰值的特性，并且，能够在由上述反相模式的电流规定的谐振频率f1和由高通滤波电路50规定的谐振频率f3附近设置变换效率(天线增益)的极小点。因此，能够使贴片天线10A的天线增益具有带通滤波器特性，因此能够利用贴片天线10A自身来抑制在谐振频率f1和f3附近产生的杂散等不需要的波的辐射。另外，接收位于谐振频率f1和f3附近的接收带的不需要的波的情况得到抑制，因此能够改善包括贴片天线10A的前端电路或天线模块1A的接收灵敏度。另外，不需要另外设置前端电路或天线模块1A所需的滤波电路，因此能够实现前端电路或天线模块1A的小型化。
(其它实施方式等)
以上，关于本发明的实施方式所涉及的天线元件、天线模块以及通信装置，列举实施方式1和2来进行了说明，但是本发明的天线元件、天线模块以及通信装置不限定于上述实施方式。将上述实施方式中的任意的结构要素进行组合来实现的其它实施方式、对上述实施方式实施本领域技术人员在不脱离本发明的宗旨的范围内想到的各种变形来得到的变形例、内置有本公开的天线元件、天线模块以及通信装置的各种设备也包括在本发明中。
例如，本发明所涉及的天线元件也可以除了具备上述实施方式中说明的贴片天线以外，还具备所谓的切口天线或偶极天线。
图9A是其它实施方式所涉及的天线10G的外观立体图。该图所示的天线10G具备贴片天线10和切口天线70。关于贴片天线10，能够应用上述实施方式所涉及的贴片天线10或10A。切口天线70形成于贴片天线10的外周部。更具体地说，切口天线70的各导体图案形成于电介质层20的表面(形成有第一无馈电导体图案的面)。另外，作为一例，切口天线70如图9A所示那样配置于与贴片天线10的极化方向(X轴方向)交叉的天线10G的端边。此外，切口天线70的各导体图案也可以形成于电介质层20的内部。
切口天线70具备：形成于上述表面的面状的地导体图案74(第二地导体图案)；被地导体图案74夹在中间的地非形成区域；配置于上述表面的该地非形成区域内的部分的辐射电极72及73；馈电线71；以及电容元件75及76。被馈送到馈电线71的高频信号从辐射电极72及73辐射出来。贴片天线10在天顶方向(高程方向：电介质层20的垂线向上方向)上具有方向性，与此相对，切口天线70具有从天线10G的中央部向配置切口天线70的方向(方位方向：Y轴负方向)的方向性。此外，优选的是，在电介质层20的背面的、与地导体图案74及地非形成区域相向的区域不形成地导体图案。
根据上述结构，通过形成切口天线70，来形成地导体图案74，因此散热效率上升。另外，通过将切口天线70与贴片天线10进行组合，能够分别支持不同的频带，因此多频段用天线的设计变得容易。另外，切口天线70的地导体图案的面积可以比偶极天线的地导体图案的面积小，因此有利于节省面积。
图9B是配置有天线10G的便携终端5A的概要图。该图中示出了便携终端5A以及配置于便携终端5A的阵列天线4A及4B。此外，在便携终端5A除了配置有阵列天线4A及4B以外，还配置有向阵列天线4A及4B馈送高频信号的RF信号处理电路。
如图9B所示，便携终端5A具备阵列天线4A及4B以及配置有RF信号处理电路的壳体100。壳体100是六面体，其具有：作为主面的第一外周面(例如，配置有操作面板的面)以及与该第一外周面相背对的第二外周面；与该第一外周面垂直的第三外周面(例如，图9B的上方侧面)以及与该第三外周面相背对的第四外周面(例如，图9B的下方侧面)；与该第一外周面及第三外周面垂直的第五外周面(例如，图9B的左方侧面)以及与该第五外周面相背对的第六外周面(例如，图9B的右方侧面)。此外，壳体100也可以不是具有上述6个面的长方体，只要是具有上述6个面的多面体即可，另外，上述6个面相接的拐角部也可以偏圆。
阵列天线4A(第一阵列天线)具备被排列为2维状的天线10G1、10G2、10G3以及贴片天线10。阵列天线4B(第二阵列天线)具备被排列为2维状的天线10G4、10G5、10G6以及贴片天线10。
天线10G1是配置有1个贴片天线10和1个切口天线70的天线10G的一例，是以如下方式配置的第一天线元件：从地导体图案14朝向馈电导体图案12的方向与从第二外周面朝向第一外周面的第一方向一致，从馈电导体图案12朝向切口天线70的方向与从第四外周面朝向第三外周面的第二方向一致。
天线10G2是配置有1个贴片天线10和1个切口天线70的天线10G的一例，是以如下方式配置的第二天线元件：从地导体图案14朝向馈电导体图案12的方向与第一方向一致，从馈电导体图案12朝向切口天线70的方向与从第六外周面朝向第五外周面的第三方向一致。
天线10G3是配置有1个贴片天线10和2个切口天线70的天线10G的一例，是以如下方式配置的天线元件：从地导体图案14朝向馈电导体图案12的方向与第一方向一致，从馈电导体图案12朝向一方的切口天线70的方向与第二方向一致，从馈电导体图案12朝向另一方的切口天线70的方向与第三方向一致。
天线10G4是配置有1个贴片天线10和1个切口天线70的天线10G的一例，是以如下方式配置的第三天线元件：从地导体图案14朝向馈电导体图案12的方向与从第一外周面朝向第二外周面的第四方向一致，从馈电导体图案12朝向切口天线70的方向与从第三外周面朝向第四外周面的第五方向一致。
天线10G5是配置有1个贴片天线10和1个切口天线70的天线10G的一例，是以如下方式配置的第四天线元件：从地导体图案14朝向馈电导体图案12的方向与第四方向一致，从馈电导体图案12朝向切口天线70的方向与从第五外周面朝向第六外周面的第六方向一致。
天线10G6是配置有1个贴片天线10和2个切口天线70的天线10G的一例，是以如下方式配置的天线元件：从地导体图案14朝向馈电导体图案12的方向与第四方向一致，从馈电导体图案12朝向一方的切口天线70的方向与第五方向一致，从馈电导体图案12朝向另一方的切口天线70的方向与第六方向一致。
此外，在图9B中，阵列天线4B配置于作为便携终端5A的壳体100的背面的第二外周面侧，因此阵列天线4B的放大图被表示为平面透视图。
根据上述结构，如图9B所示，例如，阵列天线4A配置于便携终端5A的左上表面侧，另外，阵列天线4B配置于便携终端5A的右下背面侧。此时，配置于左上表面侧的阵列天线4A在便携终端表面的垂直线向上方向(第一方向)和便携终端表面的水平线方向(第二方向和第三方向)上具有方向性。另外，配置于右下背面侧的阵列天线4B在便携终端表面的垂直线向下方向(第四方向)和便携终端表面的水平线方向(第五方向和第六方向)上具有方向性。由此，能够使便携终端5A在全部方位上具有方向性。
在便携终端5A的上述结构中，例如，使阵列天线4A及4B的尺寸分别为11mm(第二方向和第五方向上的宽度)×11mm(第三方向和第六方向上的宽度)×0.87mm(第一方向和第四方向上的厚度)，来研究增益的方向性。此外，在该情况下，使配置阵列天线4A及4B的地基板的尺寸为140mm(宽度)×70mm(宽度)。在该情况下，在阵列天线4A及4B中的各阵列天线中，从贴片天线10这4个元件在第一方向或第四方向上得到10dBi以上的峰值增益。另一方面，从配置于相同的方向(边)的切口天线70这2个元件在第二方向、第三方向、第五方向或者第六方向上得到了5dBi的峰值增益。由此，能够构成以下分集：从(1)贴片天线10这4个元件(两种极化)、(2)配置于相同的方向(边)的第一组切口天线70、以及(3)与第一组切口天线70垂直地配置的、配置于相同的方向(边)的第二组切口天线70中的任一个，适当选择出最佳的分集。在执行使用了上述阵列天线4A及4B的分集通信的情况下，能够得到在整个球面上6dBi以上的比例超过80％的天线特性。
例如，实施方式1和2所涉及的贴片天线还能够应用于Massive MIMO系统。有望用于5G(第五代移动通信系统)的无线传输技术之一是虚拟小区(phantom cell)与MassiveMIMO系统的组合。虚拟小区是以下的网络结构：将用于在低频带的宏小区(macro cell)与高频带的小小区(small cell)之间确保通信的稳定性的控制信号同作为高速数据通信的对象的数据信号进行分离。在各虚拟小区设置Massive MIMO的天线装置。Massive MIMO系统是用于在毫米波带等提高传输质量的技术，通过对从各贴片天线发送的信号进行控制来控制贴片天线的方向性。另外，Massive MIMO系统使用大量的贴片天线，因此能够生成尖锐的方向性的波束。通过提高波束的方向性，即使是高频带也能够在一定程度上将电波发射至远处，并且能够减少小区之间的干扰来提高频率利用效率。
产业上的可利用性
本发明作为具有带通滤波器功能的天线元件，能够广泛利用于毫米波带移动通信系统和Massive MIMO系统等的通信设备。
附图标记说明
1、1A：天线模块；2：基带信号处理电路(BBIC)；3：RF信号处理电路(RFIC)；4、4A、4B：阵列天线；5：通信装置；5A：便携终端；10、10A：贴片天线；10G、10G1、10G2、10G3、10G4、10G5、10G6：天线；11：第一无馈电导体图案；12：馈电导体图案；13：第二无馈电导体图案；14、74：地导体图案；15、55：导体通路；16、56：连接电极；20：电介质层；31A、31B、31C、31D、33A、33B、33C、33D、37：开关；32AR、32BR、32CR、32DR：低噪声放大器；32AT、32BT、32CT、32DT：功率放大器；34A、34B、34C、34D：衰减器；35A、35B、35C、35D：移相器；36：信号合成/分波器；38：混合器；39：放大电路；40：基板；50：高通滤波电路；70：切口天线；71：馈电线；72、73：辐射电极；75、76：电容元件。

Claims (9)

1.一种天线元件，具备：
电介质层；
面状的馈电导体图案，其形成于所述电介质层，高频信号被馈送到该馈电导体图案；
面状的第一地导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，该第一地导体图案被设定为地电位；
面状的第一无馈电导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，所述高频信号不被馈送到该第一无馈电导体图案，且该第一无馈电导体图案不被设定为所述地电位；以及
面状的第二无馈电导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，所述高频信号不被馈送到该第二无馈电导体图案，且该第二无馈电导体图案不被设定为所述地电位，
其中，当在截面中观察所述电介质层时，依次配置有所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案、所述第二无馈电导体图案以及所述第一地导体图案，并且，当俯视观察所述电介质层时，所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案、所述第二无馈电导体图案以及所述第一地导体图案相互重叠，
由流过所述馈电导体图案和所述第一无馈电导体图案的反相模式的电流规定的谐振频率比由流过所述馈电导体图案和所述第一地导体图案的同相模式的电流规定的谐振频率高，
由流过所述馈电导体图案和所述第二无馈电导体图案的反相模式的电流规定的谐振频率比由所述同相模式的电流规定的谐振频率低。
2.根据权利要求1所述的天线元件，其特征在于，
所述馈电导体图案在极化方向上的电长度为所述第一无馈电导体图案在所述极化方向上的电长度以上，且为所述第二无馈电导体图案在所述极化方向上的电长度以下。
3.一种天线元件，具备：
电介质层；
面状的馈电导体图案，其形成于所述电介质层，高频信号被馈送到该馈电导体图案；
面状的第一地导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，该第一地导体图案被设定为地电位；
面状的第一无馈电导体图案，其以与所述馈电导体图案相向的方式形成于所述电介质层，所述高频信号不被馈送到该第一无馈电导体图案，且该第一无馈电导体图案不被设定为所述地电位；以及
高通滤波电路，其形成在向所述馈电导体图案传递所述高频信号的馈电线路上，
其中，当在截面中观察所述电介质层时，依次配置有所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案以及所述第一地导体图案，并且，当俯视观察所述电介质层时，所述第一无馈电导体图案、所述馈电导体图案以及所述第一地导体图案相互重叠，
由流过所述馈电导体图案和所述第一无馈电导体图案的反相模式的电流规定的谐振频率比由流过所述馈电导体图案和所述第一地导体图案的同相模式的电流规定的谐振频率高，
所述高通滤波电路的截止频率比由所述同相模式的电流规定的谐振频率低。
4.根据权利要求3所述的天线元件，其特征在于，
所述馈电导体图案在极化方向上的电长度为所述第一无馈电导体图案在所述极化方向上的电长度以上。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的天线元件，其特征在于，
还具备切口天线，该切口天线形成于所述电介质层的表面或内部，且当所述俯视观察时形成于所述馈电导体图案的外周部，
所述切口天线包括：
面状的第二地导体图案，其形成于所述表面；
地非形成区域，其被所述第二地导体图案夹在中间；
辐射电极，其形成于所述表面的所述地非形成区域内的部分；以及
电容元件，其配置于所述地非形成区域内，与所述辐射电极连接。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的天线元件，其特征在于，
具备排列成1维状或2维状的多个所述天线元件，
多个所述天线元件共用所述电介质层，且共用所述第一地导体图案。
7.一种天线模块，具备：
根据权利要求1～6中的任一项所述的天线元件；以及
馈电电路，其向所述馈电导体图案馈送所述高频信号，
其中，所述第一无馈电导体图案形成于所述电介质层的第一主面，
所述第一地导体图案形成于所述电介质层的与所述第一主面相背对的第二主面，
所述馈电电路形成于所述电介质层的所述第二主面侧。
8.一种通信装置，具备：
根据权利要求1～5中的任一项所述的天线元件；以及
RF信号处理电路，其向所述馈电导体图案馈送所述高频信号，
其中，所述RF信号处理电路具备：
移相电路，其对高频信号进行移相；
放大电路，其对所述高频信号进行放大；以及
开关元件，其对供所述高频信号传播的信号路径与所述天线元件之间的连接进行切换。
9.一种通信装置，具备：
第一阵列天线和第二阵列天线；
RF信号处理电路，其向所述馈电导体图案馈送所述高频信号；以及
壳体，所述第一阵列天线、所述第二阵列天线以及所述RF信号处理电路被配置于该壳体，
其中，所述壳体是六面体，其具有：作为主面的第一外周面以及与该第一外周面相背对的第二外周面；与所述第一外周面垂直的第三外周面以及与该第三外周面相背对的第四外周面；与所述第一外周面及所述第三外周面垂直的第五外周面以及与该第五外周面相背对的第六外周面，
所述第一阵列天线具备：
第一天线元件，其是根据权利要求5所述的天线元件，被配置成从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与从所述第二外周面朝向所述第一外周面的第一方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第四外周面朝向所述第三外周面的第二方向一致；以及
第二天线元件，其是根据权利要求5所述的天线元件，从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与所述第一方向一致，且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第六外周面朝向所述第五外周面的第三方向一致，
所述第二阵列天线具备：
第三天线元件，其是根据权利要求5所述的天线元件，被配置成从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与从所述第一外周面朝向所述第二外周面的第四方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第三外周面朝向所述第四外周面的第五方向一致；以及
第四天线元件，其是根据权利要求5所述的天线元件，被配置成从所述第一地导体图案朝向所述馈电导体图案的方向与所述第四方向一致、且从所述馈电导体图案朝向所述切口天线的方向与从所述第五外周面朝向所述第六外周面的第六方向一致。
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