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WO2020246155A1 - アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板 - Google Patents

アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板 Download PDF

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Publication number
WO2020246155A1
WO2020246155A1 PCT/JP2020/017024 JP2020017024W WO2020246155A1 WO 2020246155 A1 WO2020246155 A1 WO 2020246155A1 JP 2020017024 W JP2020017024 W JP 2020017024W WO 2020246155 A1 WO2020246155 A1 WO 2020246155A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
radiating element
feeding
antenna module
antenna
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/017024
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
弘嗣 森
直志 菅原
尾仲　健吾
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2020246155A1 publication Critical patent/WO2020246155A1/ja
Priority to US17/543,758 priority Critical patent/US20220094074A1/en

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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
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    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises

Definitions

  • the present disclosure relates to an antenna module, a communication device on which the antenna module is mounted, and a circuit board, and more specifically, to a filter arrangement in an array antenna in which a filter is formed on the same board.
  • Patent Document 1 discloses an array antenna in which a plurality of antenna elements are two-dimensionally arranged.
  • the antenna element is divided into a plurality of array groups, and a common feeding point is set for each division. Then, the antenna element of each array group is supplied with a high frequency signal distributed from the corresponding feeding point. With such a configuration, the directivity of the radiated radio wave can be adjusted by individually controlling each array group.
  • each antenna element radiating element
  • each radiating element may be arranged at an interval of approximately ⁇ / 2.
  • an object of the present invention is to provide an antenna module in an array antenna formed by including an antenna module in which a plurality of filters are formed on the same substrate. It is to arrange the filter appropriately in the area of the antenna module while suppressing the increase in size.
  • An antenna module includes a first radiation element and a second radiation element having a planar shape arranged adjacent to each other, a first filter connected to the first radiation element, and a second radiation element. It includes a second filter connected. Each of the first filter and the second filter is configured to include a plurality of resonant lines that are not connected to each other. Each of the first filter and the second filter is equidistant from the first radiating element and the second radiating element between the first radiating element and the second radiating element when the antenna module is viewed in a plan view from the normal direction. It is arranged so as to straddle the virtual line of.
  • An antenna module includes a first sub-antenna and a second sub-antenna arranged adjacent to each other.
  • Each of the first sub-antenna and the second sub-antenna includes a plurality of planar radiating elements arranged in a second direction different from the first direction from the first sub-antenna to the second sub-antenna.
  • the antenna module further includes a first filter connected to the radiating element included in the first sub-antenna and a second filter connected to the radiating element included in the second sub-antenna.
  • Each of the first filter and the second filter is configured to include a plurality of resonant lines that are not connected to each other.
  • Each of the first filter and the second filter is equidistant from the first sub-antenna and the second sub-antenna between the first sub-antenna and the second sub-antenna when the antenna module is viewed in a plan view from the normal direction. It is arranged so as to straddle the virtual line of.
  • the first filter and the second filter are arranged side by side in the second direction.
  • a circuit board is a circuit board provided with a first terminal and a second terminal connected to a first radiation element and a second radiation element having a planar shape, which are arranged adjacent to each other.
  • the circuit board includes a first filter connected to the first terminal and a second filter connected to the second terminal.
  • Each of the first filter and the second filter is configured to include a plurality of resonant lines that are not connected to each other.
  • Each of the first filter and the second filter provides a virtual line equidistant from the first terminal and the second terminal between the first terminal and the second terminal when the circuit board is viewed in a plan view from the normal direction. It is arranged so as to straddle.
  • the filter corresponding to each radiating element (sub-antenna) is provided between the two radiating elements (sub-antennas) arranged adjacent to each other. It is arranged so as to straddle a virtual line at an equal distance from the radiating element (sub-antenna), and is arranged in a direction orthogonal to the adjacent direction of the two radiating elements (sub-antenna).
  • the filter can be appropriately arranged in the area of the antenna module, and the increase in size of the antenna module can be suppressed.
  • FIG. 1 is an example of a block diagram of a communication device 10 to which the antenna module 100 according to the first embodiment is applied.
  • the communication device 10 is, for example, a mobile terminal such as a mobile phone, a smartphone or a tablet, a personal computer having a communication function, or the like.
  • An example of the frequency band of the radio wave used for the antenna module 100 according to the present embodiment is a radio wave in the millimeter wave band having a central frequency of 28 GHz, 39 GHz, 60 GHz, etc., but radio waves in frequency bands other than the above are also available. Applicable.
  • the communication device 10 includes an antenna module 100 and a BBIC 200 constituting a baseband signal processing circuit.
  • the antenna module 100 includes an RFIC 110, which is an example of a power feeding circuit, an antenna device 120, and a filter device 105.
  • the communication device 10 up-converts the signal transmitted from the BBIC 200 to the antenna module 100 into a high-frequency signal by the RFIC 110, and radiates it from the antenna device 120 via the filter device 105. Further, the communication device 10 transmits the high frequency signal received by the antenna device 120 to the RFIC 110 via the filter device 105, down-converts the signal, and processes the signal by the BBIC 200.
  • FIG. 1 shows an example in which the antenna device 120 is formed by a plurality of feeding elements 121 arranged in a two-dimensional array, but the one-dimensional array in which the plurality of feeding elements 121 are arranged in a row. It may be.
  • the feeding element 121 is a patch antenna having a substantially square flat plate shape.
  • the RFIC 110 includes switches 111A to 111D, 113A to 113D, 117, power amplifiers 112AT to 112DT, low noise amplifiers 112AR to 112DR, attenuators 114A to 114D, phase shifters 115A to 115D, and signal synthesizer / demultiplexer. It includes 116, a mixer 118, and an amplifier circuit 119.
  • the switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the power amplifiers 112AT to 112DT side, and the switch 117 is connected to the transmitting side amplifier of the amplifier circuit 119.
  • the switches 111A to 111D and 113A to 113D are switched to the low noise amplifiers 112AR to 112DR side, and the switch 117 is connected to the receiving side amplifier of the amplifier circuit 119.
  • the signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by the amplifier circuit 119 and up-converted by the mixer 118.
  • the transmitted signal which is an up-converted high-frequency signal, is demultiplexed by the signal synthesizer / demultiplexer 116, passes through four signal paths, and is fed to different feeding elements 121.
  • the directivity of the antenna device 120 can be adjusted by individually adjusting the degree of phase shift of the phase shifters 115A to 115D arranged in each signal path.
  • the received signal which is a high-frequency signal received by each feeding element 121, passes through four different signal paths and is combined by the signal synthesizer / demultiplexer 116.
  • the combined received signal is down-converted by the mixer 118, amplified by the amplifier circuit 119, and transmitted to the BBIC 200.
  • the filter device 105 includes filters 105A to 105D.
  • the filters 105A to 105D are connected to switches 111A to 111D in the RFIC 110, respectively.
  • the filters 105A to 105D have a function of attenuating a signal in a specific frequency band.
  • the filters 105A to 105D may be a bandpass filter, a highpass filter, a lowpass filter, or a combination thereof.
  • the high frequency signal from the RFIC 110 passes through the filters 105A to 105D and is supplied to the corresponding power feeding element 121.
  • the filter device 105 and the antenna device 120 are shown separately, but in the present disclosure, the filter device 105 is formed inside the antenna device 120, as will be described later.
  • the RFIC 110 is formed as, for example, a one-chip integrated circuit component including the above circuit configuration.
  • the devices switch, power amplifier, low noise amplifier, attenuator, phase shifter
  • corresponding to each feeding element 121 in the RFIC 110 may be formed as an integrated circuit component of one chip for each corresponding feeding element 121. ..
  • FIG. 2 is a plan perspective view of the antenna module 100
  • FIG. 3 is a side perspective view of the antenna module.
  • the antenna module 100 is an array antenna having two feeding elements 1211, 1212 as radiation elements will be described as an example, but the feeding elements may be 3 or more, and further feeding.
  • the elements may be arranged two-dimensionally.
  • the antenna module includes a dielectric substrate 130, feeding wiring 141, 142, filters 151, 152, connecting wirings 161, 162, and a ground electrode GND.
  • the normal direction (radio wave radiation direction) of the dielectric substrate 130 is defined as the Z-axis direction
  • the plane perpendicular to the Z-axis direction is defined by the X-axis and the Y-axis.
  • the positive direction of the Z axis in each figure may be referred to as an upper side
  • the negative direction may be referred to as a lower side.
  • the dielectric substrate 130 is, for example, a low temperature co-fired ceramics (LCC) multilayer substrate, a multilayer resin substrate formed by laminating a plurality of resin layers composed of resins such as epoxy or polyimide.
  • the dielectric substrate 130 does not necessarily have to have a multi-layer structure, and may be a single-layer substrate.
  • the dielectric substrate 130 has a substantially rectangular shape, and the feeding elements 1211 and 1212 are arranged on the upper surface 131 (the surface in the positive direction of the Z axis) or the inner layer thereof.
  • the feeding elements 121 and 1212 are patch antennas having a substantially square planar shape.
  • the feeding elements 121 and 1212 are arranged adjacent to each other along the X-axis direction of the dielectric substrate 130.
  • the power feeding element 1211 and the feeding element 1212 are arranged at intervals of approximately ⁇ / 2 at the center of the surface (intersection of diagonal lines).
  • a flat plate-shaped ground electrode GND is arranged on the lower surface 132 (the surface in the negative direction of the Z axis) side of the feeding elements 1211, 1212, facing the feeding elements 1211, 1212.
  • the RFIC 110 is mounted on the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 via the solder bumps 170.
  • the RFIC 110 may be connected to the dielectric substrate 130 by using a multi-pole connector instead of the solder connection.
  • a high frequency signal is supplied from the RFIC 110 to the feeding point SP1 of the feeding element 1211 via the connecting wiring 161 and the filter 151 and the feeding wiring 141. Further, a high frequency signal is supplied from the RFIC 110 to the feeding point SP2 of the feeding element 1212 via the connecting wiring 162, the filter 152, and the feeding wiring 142.
  • the feeding point of each feeding element is arranged at a position offset in the negative direction of the Y axis from the center of the feeding element. By setting the feeding point at such a position, radio waves having the Y-axis direction as the polarization direction are radiated from each feeding element.
  • Each power supply wiring and connection wiring are formed by a wiring pattern formed between layers of the dielectric substrate 130 and vias penetrating the layers.
  • the conductors constituting the radiation element, wiring pattern, electrodes, vias, etc. are made of aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), and alloys thereof. It is made of metal as the main component.
  • the filters 151 and 152 correspond to the filter device 105 shown in FIG.
  • the filters 151 and 152 are arranged between the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 and the ground electrode GND, but as in the example of FIG. 4, the feeding elements 121 and 1212 and the ground electrode GND are used.
  • Filters 151 and 152 may be placed in the layers between.
  • each filter represents the area that the filter can occupy in a rectangular shape, but it may be a substantially square shape or a more elongated rectangular shape depending on the filter configuration. In some cases.
  • the "region that can be occupied by the filter” does not mean a region occupied by the shape of the resonance line, but a region in which the region including all the resonance lines is represented by a rectangular shape.
  • the distance between the radiation element and the ground electrode GND can be made larger than that of the antenna module 100 of FIG.
  • advantages such as widening the frequency bandwidth of.
  • the antenna module 100A since a part of the filter may have a portion facing the radiating element, the directivity and the like may be affected by the electromagnetic coupling between the radiating element and the filter.
  • each of the filters 151 and 152 is arranged so as to straddle the virtual line CL1 equidistant from the feeding element 1211 and the feeding element 1212.
  • the second direction negative direction of the Y axis
  • the filter 151 and the filter 152 are arranged side by side in the second direction.
  • the filter 151 is arranged further on the second direction side from the feeding point SP1
  • the filter 152 is arranged on the opposite side (positive direction of the Y axis) from the feeding point SP1 in the second direction.
  • the filter 151 and the filter 152 do not overlap when the antenna module 100 is viewed in a plan view. Further, the filter 151 does not overlap with the feeding element 1212, and the filter 152 does not overlap with the feeding element 1211.
  • the filters 151 and 152 are so-called resonance line type filters.
  • the resonance line type filter has a configuration in which a plurality of lines having a length of ⁇ / 4 or ⁇ / 2 are adjacent to each other in a non-connected state, and functions as a filter by electromagnetic field coupling between the resonance lines. Since the resonance line type filter can be formed by a wiring pattern or a combination of the wiring pattern and vias, there is an advantage that it can be relatively easily formed inside the dielectric substrate of the antenna array.
  • FIG. 5 is a diagram showing some examples of the structure of the resonance line type filter corresponding to the filters 151 and 152. Each of the filters illustrated in FIGS. 5 (a) to 5 (c) is formed in the dielectric substrate 130.
  • the filter 150 of FIG. 5A includes two lines 1503, 1506 having a length of ⁇ / 4 and a line 1505 having a length of ⁇ / 2.
  • the lines 1503, 1505, 1506 are formed in the same layer.
  • the line 1503 is connected to the input terminal 1501, and the line 1506 is connected to the output terminal 1502.
  • the line 1503 and the line 1506 have a substantially L-shape, and one end of the L-shape is connected to the ground potential by vias 1504 and 1507, respectively.
  • the ends of the line 1503 and the line 1506 to which the vias are connected are opposed to each other and separated from each other, and the other ends are arranged so as to extend in opposite directions to each other.
  • a line 1505 formed of a straight line is arranged between the line 1503 and the line 1506.
  • the filter 150A of FIG. 5B includes two lines 1503A and 1506A having a length of ⁇ / 4 and a line 1505A having a length of ⁇ / 2.
  • the line 1503A and the line 1506A have a substantially L-shape, and one end of the L-shape is connected to an input terminal 1501A and an output terminal 1502A, respectively.
  • the line 1505A is formed in a layer different from the lines 1503A and 1506A.
  • Line 1505A has a crank shape, one end is capacitively coupled to the other end of line 1503A, and the other end of line 1505A is capacitively coupled to the other end of line 1506A. There is.
  • An additional line is connected to the end connected to the input terminal 1501A of the line 1503A and the end connected to the output terminal 1502A of the line 1506A. In this way, the characteristics of the filter 150A can be adjusted by providing an additional line between the input terminal 1501A and the output terminal 1502A.
  • the filter 150B of FIG. 5C includes two lines 1503B and 1506B having a length of ⁇ / 4, a line 1505B having a length of ⁇ / 2, and a line 1508B.
  • the line 1505B is formed in a layer different from the lines 1503B and 1506B.
  • the line 1503B and the line 1506B have a substantially C-shape, and are connected to an input terminal 1501B and an output terminal 1502B, respectively, at a substantially central portion of the C-shape.
  • One end of line 1503B and line 1506B is connected to the ground potential by vias 1504B and 1507B, respectively.
  • the other end of line 1503B is capacitively coupled to one end of linear line 1505B and the other end of line 1506B is capacitively coupled to the other end of line 1505B.
  • the line 1508B is a straight line arranged parallel to the line 1505B, and both ends thereof are connected to the ground potential by vias. By providing the line 1508B, the characteristics of the filter 150B can be adjusted.
  • the resonance line type filter can be easily formed inside the dielectric substrate, and is therefore suitable for forming the filter in the immediate vicinity of the radiating element.
  • the resonance line type filter is an LC filter realized by a coil-shaped inductor formed in a multilayer substrate and a capacitor formed by two flat plate electrodes, or a chip type filter mounted on the substrate. A larger area is required than when using a filter.
  • FIG. 6 is a perspective perspective view of the antenna module 100 # of the comparative example.
  • the filters 151 # and 152 # are arranged so that the positions of the filters with respect to the feeding element are the same, and a part of the filter is in the region of ⁇ / 4 from the corresponding feeding element. It is in a state of protruding from. In this case, it is necessary to enlarge the dielectric substrate 130 so that the protruding portion is included in the dielectric substrate 130, and the size of the antenna module and the entire antenna array becomes large.
  • the two filters are arranged so as to straddle a virtual line equidistant from each feeding element between the feeding elements and to arrange the feeding elements. They are arranged side by side in a direction orthogonal to the direction. With such an arrangement, the filter can be formed in the region of the distance of ⁇ / 4 from the two feeding elements, so that it is possible to suppress an increase in the size of the antenna module in the array antenna.
  • FIG. 7 is a perspective perspective view of the antenna module 100B of the modified example.
  • the antenna module 100B has a configuration in which a plurality of feeding points for radiating radio waves in the same polarization direction are provided for each feeding element.
  • the feeding point SP1A and the feeding point SP1B are provided for the feeding element 1211, and the feeding point SP2A and the feeding point SP2B are provided for the feeding element 1212.
  • the feeding point SP1A is arranged at a position offset in the negative direction of the Y axis from the center of the feeding element 1211, and the feeding point SP1B is arranged at a position offset in the positive direction of the Y axis from the center point of the feeding element 1211. ing.
  • the feeding point SP2A is arranged at a position offset in the negative direction of the Y axis from the center of the feeding element 1212, and the feeding point SP2B is located at a position offset in the positive direction of the Y axis from the center of the feeding element 1212.
  • the feeding points SP1B and SP2B are arranged at positions offset from the center point (plane center) of the feeding element in a direction opposite to the offset direction of the feeding points SP1A and SP2A.
  • each feeding element Since all of the feeding points SP1A, SP1B, SP2A, and SP2B are offset in the Y-axis direction from the center point of the feeding element, when a high frequency signal is supplied to these feeding points, each feeding element sends the Y-axis direction. Radio waves with the polarization direction of are emitted.
  • the feeding point SP1A is connected to the feeding point SP1B by the line 191. Further, the feeding point SP2A is connected to the feeding point SP2B by a line 192.
  • the wavelength of the radio wave radiated from each radiating element is ⁇
  • the lengths of the lines 191 and 192 are set to be ⁇ / 2.
  • the phase of the high frequency signal supplied to the feeding point SP1B is inverted with respect to the phase of the high frequency signal supplied to the feeding point SP1A, and similarly, the phase of the high frequency signal supplied to the feeding point SP2A is fed.
  • the phase of the high frequency signal supplied to the point SP2B is inverted.
  • XPD Cross Polarization Discrimination
  • the high frequency signal from the filter 151 corresponding to the feeding element 1211 is supplied to the feeding point SP1A via the feeding wiring 141.
  • the high frequency signal from the filter 152 corresponding to the feeding element 1212 is supplied to the feeding point SP2B via the feeding wiring 142.
  • the filter 151 and the filter 152 are arranged in the second direction (Y-axis direction) orthogonal to the first direction (positive direction of the X-axis) from the feeding element 1211 toward the feeding element 1212. They are arranged side by side.
  • a filter can be formed in a region of a distance of ⁇ / 4 from the two feeding elements, and an increase in the size of the antenna module in the array antenna can be suppressed.
  • the "feeding element 1211" and the “feeding element 1212” correspond to the “first radiating element” and the “second radiating element” of the present disclosure, respectively, and correspond to the "filter 151" and the “filter 151".
  • the “filter 152” corresponds to the "first filter” and the “second filter” of the present disclosure, respectively.
  • FIG. 8 is a block diagram of a communication device to which the antenna module according to the second embodiment is applied.
  • the communication device 10A includes an antenna module 100C and a BBIC 200.
  • the antenna module 100C includes an RFIC 110A, an antenna device 120A, and a filter device 106.
  • the antenna device 120A is a dual polarization type antenna device, and each feeding element 121 is supplied with a high frequency signal for the first polarization and a high frequency signal for the second polarization from the RFIC 110A.
  • the RFIC 110 includes switches 111A to 111H, 113A to 113H, 117A, 117B, power amplifiers 112AT to 112HT, low noise amplifiers 112AR to 112HR, attenuators 114A to 114H, phase shifters 115A to 115H, and signal synthesis / minute. It includes wave devices 116A and 116B, mixers 118A and 118B, and amplifier circuits 119A and 119B.
  • the configuration of the amplifier circuit 119A is a circuit for a high frequency signal for the first polarization.
  • the configuration of the amplifier circuit 119B is a circuit for a high frequency signal for the second polarization.
  • the switches 111A to 111H and 113A to 113H are switched to the power amplifiers 112AT to 112HT side, and the switches 117A and 117B are connected to the transmitting side amplifiers of the amplifier circuits 119A and 119B.
  • the switches 111A to 111H and 113A to 113H are switched to the low noise amplifiers 112AR to 112HR, and the switches 117A and 117B are connected to the receiving side amplifiers of the amplifier circuits 119A and 119B.
  • the filter device 106 includes filters 106A to 106H.
  • the filters 106A to 106H are connected to the switches 111A to 111H in the RFIC 110A, respectively.
  • Each of the filters 106A to 106H has a function of attenuating a high frequency signal in a specific frequency band.
  • the signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by the amplifier circuits 119A and 119B, and up-converted by the mixers 118A and 118B.
  • the transmitted signal which is an up-converted high-frequency signal, is demultiplexed by the signal synthesizer / demultiplexer 116A and 116B, passes through the corresponding signal path, and is fed to different power feeding elements 121.
  • the high frequency signals from the switches 111A and 111E are supplied to the power feeding element 121A via the filters 106A and 106E, respectively.
  • the high frequency signals from the switches 111B and 111F are supplied to the feeding element 121B via the filters 106B and 106F, respectively.
  • the high frequency signals from the switches 111C and 111G are supplied to the feeding element 121C via the filters 106C and 106G, respectively.
  • the high frequency signals from the switches 111D and 111H are supplied to the power feeding element 121D via the filters 106D and 106H, respectively.
  • the directivity of the antenna device 120 can be adjusted by individually adjusting the degree of phase shift of the phase shifters 115A to 115H arranged in each signal path.
  • the received signal which is a high-frequency signal received by each feeding element 121, is transmitted to the RFIC 110 via the filter device 106, and is combined in the signal synthesizers / demultiplexers 116A and 116B via four different signal paths.
  • the combined received signal is down-converted by the mixers 118A and 118B, amplified by the amplifier circuits 119A and 119B, and transmitted to the BBIC 200.
  • FIG. 9 is an example of a perspective perspective view of the antenna module 100C of FIG.
  • filters 1512 and 1522 filters for radio waves whose polarization direction is the X-axis direction are used. X) is added to the configuration.
  • the filters 1511, 1521 (filter Y) whose polarization direction is the Y-axis direction in FIG. 9 correspond to the filters 151 and 152 in FIG.
  • Each of the filters 1511, 1512, 1521, 1522 is a resonance line type filter.
  • the high frequency signal that has passed through the filter 1511 is supplied to the feeding point SP11 via the feeding wiring 1411, and the high frequency signal that has passed through the filter 1512 is supplied to the feeding point SP12 via the feeding wiring 1412. Further, in the feeding element 1212, the high frequency signal that has passed through the filter 1512 is supplied to the feeding point SP21 via the feeding wiring 1421, and the high frequency signal that has passed through the filter 1522 is supplied to the feeding point SP22 via the feeding wiring 1422.
  • the feeding points SP11 and SP21 are arranged at positions offset in the negative direction of the Y-axis from the center of the feeding element, and the high-frequency signal is supplied to the feeding points SP11 and SP21 so that the feeding elements can move in the Y-axis direction. Radio waves in the polarization direction are emitted. Further, the feeding points SP12 and SP22 are arranged at positions offset in the positive direction of the X-axis from the center of the feeding element, and the X-axis is supplied from each feeding element by supplying a high frequency signal to the feeding points SP12 and SP22. Radio waves with the direction of polarization as the polarization direction are emitted.
  • Each of the filters 1511, 1512, 1521, and 1522 is a layer between the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 and the ground electrode GND as shown in FIG. 3 of the first embodiment, or the feeding element 1211 as shown in FIG. It is arranged in a layer between 1212 and the ground electrode GND.
  • the filters 1511, 1521 straddle the virtual line CL1 equidistant from the feeding element 1211 and the feeding element 1212 when the antenna module 100C is viewed in a plan view from the normal direction. Is located in.
  • the filter 1511 and the filter 1521 are arranged side by side in a second direction (negative direction of the Y axis) orthogonal to the first direction (positive direction of the X axis) from the power feeding element 1211 toward the feeding element 1212.
  • the filter 1511 is further arranged on the second direction side from the feeding point SP11, and the filter 152 is arranged from the feeding point SP1 in the direction opposite to the second direction (the positive direction of the Y axis).
  • the filter 1512 for polarization in the X-axis direction of the feeding element 1211 is opposite to the first direction of the feeding point SP12 in a region opposite to the second direction (positive direction of the Y axis) from the center of the feeding element 1211. It is arranged in the direction (negative direction of the X axis).
  • the filter 1522 for polarization in the X-axis direction of the feeding element 1212 is arranged in a region in the first direction (positive direction of the X-axis) from the center of the feeding element 1212.
  • all of the filters 1511, 1512, 1521, 1522 can be arranged within the region of the distance of ⁇ / 4 from the feeding elements 1211, 1212, and thus the size of the antenna module in the array antenna. It is possible to suppress the increase in size.
  • the "filter 1511” and the “filter 1521” correspond to the “first filter” and the “second filter” in the present disclosure, respectively, and the “filter 1512” and the “filter 1522” in the present disclosure. Corresponds to the “third filter” and the “fourth filter”, respectively.
  • the filter arranged in the region between the feeding elements 121 and 1212 does not have to be a filter having the same polarization.
  • the filter 1511 for polarization in the Y-axis direction for the feeding element 1211 and the filter 1522 for polarization in the X-axis direction for the feeding element 1212 are fed. It may be arranged in the region between the elements 1211, 1212.
  • the filter 1512 for polarization in the X-axis direction for the feeding element 1211 and the filter 1521 for polarization in the Y-axis direction for the feeding element 1212 are the feeding elements 1211, 1212. It may be placed in the area between them.
  • filter 1511 and “filter 1522” correspond to “first filter” and “second filter” in the present disclosure, respectively, and “filter 1512” and “filter 1521” in the present disclosure. Corresponds to the “third filter” and the “fourth filter”, respectively.
  • one of the filters for one radiating element and one of the filters for the other radiating element are arranged side by side in a direction orthogonal to the arrangement direction of the feeding elements. By doing so, it becomes possible to form all the filters in the region of the distance of ⁇ / 4 from the two feeding elements, so that it is possible to suppress an increase in the size of the antenna module in the array antenna.
  • FIG. 11 is a block diagram of a communication device 10B to which the antenna module 100D according to the third embodiment is applied.
  • 12 and 13 are a plan perspective view and a side perspective view of the antenna module when there are two radiating elements, respectively.
  • the communication device 10B includes an antenna module 100D and a BBIC 200.
  • the antenna module 100D includes an RFIC 110B, an antenna device 120B, and a filter device 107.
  • the antenna device 120B includes a plurality of feeding elements 121 as radiation elements and a non-feeding element 122 provided corresponding to each feeding element 121.
  • the antenna device 120B is a so-called dual band type antenna device capable of radiating radio waves of two different frequency bands.
  • the antenna module 100D includes feeding elements 1211, 1212 and non-feeding elements 1221, 1222 as radiation elements.
  • the non-feeding element 1221 is arranged in a layer between the feeding element 1211 and the ground electrode GND on the dielectric substrate 130.
  • the feeding wiring 141A penetrates the non-feeding element 1221 and is connected to the feeding point SP1 of the feeding element 1211.
  • the non-feeding element 1222 is arranged in the layer between the feeding element 1212 and the ground electrode GND in the dielectric substrate 130.
  • the power feeding wiring 142A penetrates the non-feeding element 1222 and is connected to the feeding point SP2 of the feeding element 1212.
  • the size of the non-feeding element 1221,1222 is larger than the size of the feeding element 1211,1212. Therefore, the resonance frequency of the non-feeding elements 1221, 1222 is lower than the resonance frequency of the feeding elements 1211, 1212.
  • the non-feeding elements 1221, 1222 can emit radio waves having a frequency lower than that of the feeding elements 1211, 1212. it can.
  • the RFIC110B is configured to be able to supply high frequency signals in two frequency bands. Since the configuration of the RFIC 110B is basically the same as that of the RFIC 110A described in the second embodiment, the detailed description thereof will not be repeated.
  • the configuration of the device 116A, the mixer 118A, and the amplifier circuit 119A is a circuit for a high frequency signal in a low frequency band.
  • the 118B and the amplifier circuit 119B are circuits for high-frequency signals in a high frequency band.
  • the filter device 107 includes diplexers 107A to 107D.
  • Each diplexer has a low-pass filter (filters 107A1, 107B1, 107C1, 107D1) that passes a high-frequency signal in a low frequency band, and a high-pass filter (filters 107A2, 107B2, 107C2, 107D2) that passes a high-frequency signal in a high frequency band.
  • the filters 107A1, 107B1, 107C1, 107D1 are connected to switches 111A to 111D in the RFIC 110B, respectively. Further, the filters 107A2, 107B2, 107C2, 107D2 are connected to the switches 111E to 111H in the RFIC110B, respectively.
  • Each of the diplexers 107A to 107D is connected to the corresponding power feeding element 121.
  • the transmission signal from the switches 111A to 111D of the RFIC 110B is radiated from the corresponding non-feeding element 122 via the filters 107A1 to 107D1, respectively.
  • the transmission signals from the switches 111E to 111H of the RFIC 100X are radiated from the corresponding power feeding elements 121 via the filters 107A2 to 107D2, respectively.
  • the filters 151A and 152A correspond to the diplexer high-pass filter
  • the filters 151B and 152B correspond to the diplexer low-pass filter.
  • the high frequency signal in the high frequency band from the RFIC 110B is supplied to the feeding point SP1 of the feeding element 1211 via the filter 151A and the feeding wiring 141A, and is supplied to the feeding point SP2 of the feeding element 1212 via the filter 152A and the feeding wiring 142A. Will be supplied.
  • the high frequency signal in the low frequency band from the RFIC 110B is supplied to the feeding point SP1 of the feeding element 1211 via the filter 151B and the feeding wiring 141B, and the feeding point of the feeding element 1212 via the filter 152B and the feeding wiring 142B. It is supplied to SP2.
  • Each of the filters 151A, 151B, 152A, and 152B is arranged in the layer between the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 and the ground electrode GND, or in the layer between the non-feeding elements 1221, 1222 and the ground electrode GND. ..
  • one of the filters 151A and 151B for the feeding element 1211 and one of the filters 152A and 152B for the feeding element 1212 are used.
  • Y second direction orthogonal to the first direction (positive direction of the X axis) from the feeding element 1211 toward the feeding element 1212.
  • the “feeding element 1211” and the “non-feeding element 1221” correspond to the “first radiation element” of the present disclosure, and the “feeding element 1212” and the “non-feeding element 1222” of the present disclosure.
  • the “second radiation element” corresponds to the "filter 151A” and the “filter 152A”
  • the "filter 151B” and the “filter 152B” correspond to the "filter 152B” in the present disclosure.
  • the “third filter” and the "fourth filter” corresponds to the "third filter” and the "fourth filter", respectively.
  • FIG. 14 is a block diagram of the communication device 10C to which the antenna module 100E according to the fourth embodiment is applied.
  • the communication device 10C includes an antenna module 100E and a BBIC200.
  • the antenna module 100E includes RFIC 110C1 to 110C4, an antenna device 120C, and a filter device 108.
  • the antenna device 120C includes a plurality of feeding elements 121 as radiation elements and a non-feeding element 122 provided corresponding to each feeding element 121. Further, a high frequency signal for the first polarization and a high frequency signal for the second polarization are supplied to each feeding element 121.
  • the antenna device 120C is an antenna device capable of radiating radio waves of two different frequency bands in two different polarization directions.
  • each of the non-feeding elements 122 is arranged in a layer between the corresponding feeding element 121 and the ground electrode GND.
  • the high frequency signal from each RFIC is transmitted to the corresponding feeding element through the feeding wiring that penetrates the non-feeding element 122 and reaches each feeding element.
  • the antenna module 100E includes RFIC110C1 and 110C3 for supplying a high frequency signal for a low frequency band and RFIC110C2 and 110C4 for supplying a high frequency signal for a high frequency band.
  • RFIC110C1 and RFIC110C2 are circuits for high frequency signals for the first polarization
  • RFIC110C3 and RFIC110C4 are circuits for the high frequency signals for the second polarization. Since the configurations of the RFICs are the same, in FIG. 14, the circuit configurations are described only for the RFIC110C1, and the circuit configurations of the RFICs 110C2 to 110C4 are omitted. Further, since the configuration of each RFIC is the same as that of the RFIC 110 in FIG. 1, the detailed description thereof will not be repeated.
  • the filter device 108 includes diplexers 108A to 108H.
  • Each diplexer includes a low-pass filter (filters 108A1 to 108H1) that passes a high frequency signal in a low frequency band and a high-pass filter (filters 108A2 to 108H2) that passes a high frequency signal in a high frequency band.
  • Each of the filters 108A1 to 108H1 is connected to a corresponding switch in the RFIC, respectively.
  • Each output of the diplexers 108A to 108H is connected to the corresponding power feeding element 121.
  • Each of the filters included in the diplexers 108A to 108H is a resonance line type filter.
  • FIG. 15 is a perspective perspective view of the antenna module 100E when there are two radiating elements.
  • the antenna module 100E includes feeding elements 1211, 1212 and non-feeding elements 1221, 1222 as radiation elements. Similar to FIG. 13 of the third embodiment, in the dielectric substrate 130, the non-feeding element 1221 is arranged in a layer between the feeding element 1211 and the ground electrode GND, and the non-feeding element 1222 is grounded with the feeding element 1212. It is arranged in a layer between it and the electrode GND.
  • the high frequency signal from the diplexer 155A is supplied to the feeding point SP11 of the feeding element 1211, and the high frequency signal from the diplexer 155B is supplied to the feeding point SP12.
  • the high frequency signal from the diplexer 156A is supplied to the feeding point SP21 of the feeding element 1212, and the high frequency signal from the diplexer 156B is supplied to the feeding point SP22.
  • the diplexers 155A, 155B, 156A, and 156B in FIG. 15 correspond to the diplexers included in the filter device 108 in FIG. Each diplexer is arranged in a layer between the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 and the ground electrode GND, or a layer between the non-feeding elements 1221, 1222 and the ground electrode GND.
  • the diplexer 155A and the diplexer 156A are arranged so as to straddle the virtual line CL1 equidistant from the feeding element 1211 and the feeding element 1212, and are arranged in the first direction (positive direction of the X-axis) from the feeding element 1211 toward the feeding element 1212. They are arranged side by side in the second orthogonal direction (negative direction of the Y axis).
  • the diplexer 155B for polarization in the X-axis direction of the feeding element 1211 is opposite to the first direction of the feeding point SP12 in a region opposite to the second direction (positive direction of the Y-axis) from the center of the feeding element 1211. It is arranged in the direction (negative direction of the X axis).
  • the diplexer 156B for polarization in the X-axis direction of the feeding element 1212 is arranged in a region in the first direction (positive direction of the X-axis) from the center of the feeding element 1212.
  • all of the diplexers 155A, 155B, 156A, and 156B can be arranged in the region of the distance of ⁇ / 4 from the feeding elements 1211, 1212, so that the antenna module can be arranged in the array antenna. It is possible to suppress the increase in size.
  • the diplexers arranged between the feeding element 1211 and the feeding element 1212 may be the diplexers 155B and 156B, or may be diplexers for different polarizations.
  • the dual band type antenna module may be configured by replacing the non-feeding elements 1221 and 1222 with the feeding elements and using a radiating element in which two feeding elements are stacked.
  • the “feeding element 1211” and the “non-feeding element 1221” correspond to the “first radiation element” of the present disclosure, and the “feeding element 1212” and the “non-feeding element 1222” of the present disclosure.
  • the “second radiation element” corresponds to the "diplexer 155A” and the “diplexer 156A”
  • the "diplexer 155B” and the “diplexer 156B” correspond to the "diplexer 156B” of the present disclosure.
  • the “third filter” and the "fourth filter” respectively.
  • FIG. 16 is a block diagram of a communication device 10D to which the antenna module 100F according to the fifth embodiment is applied.
  • the communication device 10D includes an antenna module 100F and a BBIC200.
  • the antenna module 100F includes an RFIC 110D, an antenna device 120D, and a filter device 109.
  • the antenna device 120D includes a plurality of feeding elements 121 as radiation elements.
  • the antenna device 120D is a dual polarization type antenna device as in the second embodiment, and each feeding element 121 receives a high frequency signal for the first polarization and a high frequency signal for the second polarization from the RFIC 110C. Be supplied.
  • the RFIC110D includes switches 181A to 181D, 183A to 183D, 187A, 187B, power amplifiers 182AT to 182DT, low noise amplifiers 182AR to 182DR, attenuators 184A to 184D, phase shifters 185A to 185D, and signal synthesis / minute. It includes a wave device 186A, 186B, a mixer 188A, 188B, and an amplifier circuit 189A, 189B.
  • the configuration of the amplifier circuit 189A is a circuit for a high frequency signal for the first polarization.
  • switches 181C, 181D, 183C, 183D, 187B switches 181C, 181D, 183C, 183D, 187B, power amplifier 182CT, 182DT, low noise amplifier 182CR, 182DR, attenuator 184C, 184D, phase shifter 185C, 185D, signal synthesis / demultiplexer 186B, mixer 188B, and
  • the configuration of the amplifier circuit 189B is a circuit for a high frequency signal for the second polarization.
  • switches 181A to 151D and 183A to 183D are switched to the power amplifiers 182AT to 182DT side, and switches 187A and 187B are connected to the transmitting side amplifiers of the amplifier circuits 189A and 189B.
  • switches 181A to 151D and 183A to 183D are switched to the low noise amplifiers 182AR to 182DR, and switches 187A and 187B are connected to the receiving side amplifiers of the amplifier circuits 189A and 189B.
  • the filter device 109 includes filters 109A to 109D.
  • the filters 109A to 109D are connected to switches 181A to 181D in the RFIC110D, respectively.
  • Each of the filters 109A to 109D has a function of attenuating a high frequency signal in a specific frequency band.
  • the signal transmitted from the BBIC 200 is amplified by the amplifier circuits 189A and 189B, and up-converted by the mixers 188A and 188B.
  • the transmitted signal which is an up-converted high-frequency signal, is demultiplexed by the signal synthesizer / demultiplexer 186A and 186B, passes through the corresponding signal path, and is fed to the feeding element 121.
  • the high-frequency signal from the switch 181A passes through the filter 109A, is branched into two systems by the branch circuit 210A, and is supplied to the feeding element 121A and the feeding element 121B.
  • the high-frequency signal from the switch 181B passes through the filter 109B, is branched into two systems by the branch circuit 210B, and is supplied to the feeding element 121C and the feeding element 121D.
  • the high-frequency signal from the switch 181C passes through the filter 109C, is branched into two systems by the branch circuit 210C, and is supplied to the feeding element 121A and the feeding element 121B.
  • the high-frequency signal from the switch 181D passes through the filter 109D, is branched into two systems by the branch circuit 210D, and is supplied to the feeding element 121C and the feeding element 121D.
  • the directivity of the antenna device 120D can be adjusted by individually adjusting the degree of phase shift of the phase shifters 185A to 185D arranged in each signal path.
  • one filter is provided for each of the two feeding elements for each polarization.
  • FIG. 17 is a perspective perspective view of the antenna module 100F.
  • the antenna module 100F includes feeding elements 1211-1214 as radiation elements.
  • the antenna module 100F also includes filters 1571, 1572, 1581, 1582.
  • Each of the filters 1571, 1572, 1581, and 1582 is a resonance line type filter, and corresponds to the filter included in the filter device 109 in FIG.
  • the power feeding elements 1211-1214 are arranged in a 2 ⁇ 2 two-dimensional manner.
  • the feeding element 1211 and the feeding element 1212 form a sub-antenna SA1 arranged in 1 ⁇ 2.
  • the feeding element 1213 and the feeding element 1214 form a sub-antenna SA2 arranged in 1 ⁇ 2. That is, the array antenna has a configuration in which the sub-antennas SA1 and SA2 are arranged adjacent to each other.
  • the feeding element included in each sub-antenna is in the second direction (X-axis direction) orthogonal to the direction of the first direction. It is arranged in.
  • Each of the filter 1571 and the filter 1581 is connected to the feeding elements 1211 and 1212 included in the sub-antenna SA1.
  • the high-frequency signal that has passed through the filter 1571 is supplied to the feeding point SP11 of the feeding element 1211 and the feeding point SP21 of the feeding element 1212.
  • the high-frequency signal that has passed through the filter 1581 is supplied to the feeding point SP12 of the feeding element 1211 and the feeding point SP22 of the feeding element 1212.
  • each of the filter 1572 and the filter 1582 is connected to the feeding elements 1213 and 1214 included in the sub-antenna SA2.
  • the high-frequency signal that has passed through the filter 1572 is supplied to the feeding point SP31 of the feeding element 1213 and the feeding point SP41 of the feeding element 1214.
  • the high frequency signal that has passed through the filter 1582 is supplied to the feeding point SP32 of the feeding element 1213 and the feeding point SP42 of the feeding element 1214.
  • the feeding points SP11, SP21, SP31, and SP41 are arranged at positions offset in the negative direction of the Y axis from the center of the feeding element, and each of them is supplied by supplying a high frequency signal to the feeding points SP11, SP21, SP31, and SP41. Radio waves with the Y-axis direction as the polarization direction are emitted from the power feeding element. Further, the feeding points SP12, SP22, SP32, and SP42 are arranged at positions offset in the positive direction of the X axis from the center of the feeding element, and high frequency signals are supplied to the feeding points SP12, SP22, SP32, and SP42. As a result, radio waves with the polarization direction in the X-axis direction are emitted from each feeding element.
  • the filters 1571 and 1572 are arranged so as to straddle the virtual line CL2 equidistant from the feeding element of the sub-antenna SA1 and the feeding element of the sub-antenna SA2 when the antenna module 100F is viewed in a plan view from the normal direction. Further, the filter 1571 and the filter 1572 are arranged side by side in the second direction (X-axis direction) orthogonal to the first direction (negative direction of the Y-axis) from the sub-antenna SA1 to the sub-antenna SA2.
  • the filter 1581 for polarization in the X-axis direction of the feeding elements 1211 and 1212 is arranged between the feeding element 1211 and the feeding element 1212.
  • the filter 1582 for polarization in the X-axis direction of the feeding elements 1213 and 1214 is arranged between the feeding element 1213 and the feeding element 1214.
  • the "sub-antenna SA1” and “sub-antenna SA2” correspond to the “first sub-antenna” and “second sub-antenna” in the present disclosure, respectively. Further, the “filter 1571” and the “filter 1572” correspond to the “first filter” and the “second filter” in the present disclosure.
  • Modification example 1 In the antenna module in each of the above-described embodiments, the configuration in which the feeding element and the ground electrode are formed on a dielectric substrate formed of a dielectric having a single dielectric constant has been described. In the first modification, a configuration in which the dielectric substrate is formed of dielectric layers having different dielectric constants will be described.
  • FIG. 18 is a side perspective view of the antenna module 100G of the first modification.
  • the antenna module 100G has a configuration in which the dielectric substrate 130 in the antenna module 100 shown in FIG. 3 is replaced with the dielectric substrate 130A.
  • the description of the elements overlapping with FIG. 3 is not repeated.
  • the dielectric substrate 130A of the antenna module 100G is formed of a first dielectric 1301 and a second dielectric 1302 having different dielectric constants. More specifically, the second dielectric 1302 is made of a material having a dielectric constant higher than that of the first dielectric 1301. The first dielectric 1301 is arranged on the second dielectric 1302. The RFIC 110 is mounted on the lower surface of the second dielectric 1302 (that is, the lower surface 132A of the dielectric substrate 130A) via the solder bump 170.
  • the feeding elements 121 and 1212 are formed on the first dielectric 1301, and the ground electrode GND is formed on the second dielectric 1302. Further, the filters 151 and 152 are also formed in the second dielectric 1302. In the example of FIG. 18, the ground electrode GND is arranged at the boundary between the first dielectric 1301 and the second dielectric 1302, but the ground electrode GND is arranged in the inner layer of the second dielectric 1302. You may.
  • the dielectric constant in order to widen the frequency bandwidth of radio waves radiated from the feeding element, it is preferable to lower the dielectric constant between the feeding element and the ground electrode.
  • the dielectric constant of the dielectric in which the filter is formed in order to increase the Q value in the filter, it is preferable to increase the dielectric constant of the dielectric in which the filter is formed. In this way, the antenna characteristics and the filter characteristics can be in a trade-off relationship with the dielectric constant. Therefore, when a dielectric substrate is formed of a single dielectric constant, there are necessarily two characteristics. It may not be a suitable dielectric constant.
  • the dielectric (first dielectric 1301) between the feeding element 1211, 1212 and the ground electrode GND is formed of a dielectric having a relatively low dielectric constant.
  • the dielectric below the ground electrode GND (second dielectric 1302) on which the filters 151 and 152 are formed is formed of a dielectric having a higher dielectric constant than the first dielectric 1301.
  • the dielectric substrate is formed by using two dielectric layers having different dielectric constants, and the dielectric constant of the dielectric on which the filter is formed is set to the dielectric constant formed between the feeding element and the ground electrode.
  • Modification 2 In the antenna module in each of the above-described embodiments, the configuration in which the feeding element and the ground electrode are formed on the same dielectric substrate has been described. In the second modification, a configuration in which the feeding element and the ground electrode are formed on different dielectric substrates separated from each other will be described.
  • FIG. 19 is a side perspective view of the antenna module 100H of the modified example 2.
  • the antenna module 100H has a configuration in which the dielectric substrate 130 in the antenna module 100 shown in FIG. 3 is replaced with two dielectric substrates 130B and 130C separated from each other. In FIG. 19, the description of the elements overlapping with FIG. 3 is not repeated.
  • the feeding element 1211 and the feeding element 1212 are formed on the dielectric substrate 130B.
  • the ground electrode GND and the filters 151 and 152 are formed on the dielectric substrate 130C separated from the dielectric substrate 130B.
  • the RFIC 110 is mounted on the lower surface 132C of the dielectric substrate 130C via the solder bump 170.
  • the dielectric substrate 130B and the dielectric substrate 130C are connected by a connecting member.
  • a connecting member In the example of FIG. 19, the case where the solder bumps 171 and 172 are used as the connecting member is shown, but the connecting member may be a flexible cable or a connector.
  • the power supply wiring 141 electrically connects the filter 151 and the power supply element 1211 via the solder bumps 171.
  • the power feeding wiring 142 electrically connects the filter 152 and the power feeding element 1212 via the solder bumps 172. Then, when the dielectric substrate 130C is viewed in a plan view from the normal direction, each of the filters 151 and 152 provides a virtual line CL1 equidistant from the solder bumps 171 and 172 between the solder bumps 171 and the solder bumps 172. It is arranged so as to straddle.
  • the feeding element can be flexibly arranged in the communication device.
  • the dielectric constant of the dielectric substrate on which the feeding element is formed is relatively low, and the dielectric constant of the dielectric substrate on which the ground electrode and the filter are formed is relatively high. Thereby, both the antenna characteristics and the filter characteristics can be improved.
  • the “dielectric substrate 130C" in the second modification corresponds to the "circuit board” in the present disclosure.
  • the "solder bump 171" and “solder bump 172" in the second modification correspond to the "first terminal” and the “second terminal” of the present disclosure, respectively.
  • FIG. 20 is a block diagram of the communication device 10E to which the antenna module 100I according to the sixth embodiment is applied.
  • the communication device 10E includes an antenna module 100I and a BBIC 200.
  • the antenna module 100I includes an RFIC 110E, an antenna device 120A, and filters 105X and 105Y.
  • the antenna device 120A is a dual polarization type antenna device similar to the antenna module 100C shown in FIG. 8, and each of the feeding elements 1211 and 1212 has a high frequency signal for the first polarization and a first polarization from the RFIC110I. A high frequency signal for bipolarization is supplied.
  • the high frequency signal from the RFIC 110A was transmitted to the antenna device 120A via the filter device 106.
  • the RFIC 110E and the antenna device 120A are directly connected by the feeding wiring, and each of the filters 105X and 105Y is connected between the signal synthesizer / demultiplexer and the switch in the RFIC 110E.
  • the filter 105X is a filter for the first polarization, and is connected between the signal synthesizer / demultiplexer 116A and the switch 117A.
  • the filter 105Y is a filter for the second polarization, and is connected between the signal synthesizer / demultiplexer 116B and the switch 117B.
  • the filters 105X and 105Y are arranged outside the RFIC 110E, and specifically, are formed inside the antenna device 120A as described later in FIGS. 21 and 22.
  • the other elements constituting the RFIC 110E are the same as those of the RFIC 110A in FIG. 8, and the description of the overlapping elements will not be repeated.
  • FIG. 21 and 22 show the detailed configuration of the antenna module 100I of FIG. 20.
  • FIG. 21 is a perspective perspective view of the antenna module 100I.
  • FIG. 22 shows a side perspective view of the antenna module 100I.
  • the dielectric of the dielectric substrate 130 and the ground electrode GND are omitted for ease of explanation.
  • the antenna module 100I is an array antenna in which two feeding elements 1211 and 1212 are arranged in the X-axis direction, similarly to the antenna module 100C shown in FIG.
  • the feeding elements 121 and 1212 are arranged on the upper surface 131 or the inner layer of the dielectric substrate 130.
  • a flat plate-shaped ground electrode GND is arranged on the layer on the lower surface 132 side of the feeding elements 121 and 1212 so as to face the feeding elements 121 and 1212.
  • the RFIC 110 is mounted on the lower surface 132 of the dielectric substrate 130 via the solder bumps 170.
  • the filters 105X and 105Y are arranged on the lower surface 132 side of the ground electrode GND.
  • the filter 105X is connected to the RFIC 110 by the connection wires 1611 and 1612.
  • the filter 105Y is connected to the RFIC 110 by the connection wirings 1621 and 1622.
  • each of the filters 105X and 105Y is arranged so as to straddle the virtual line CL1 equidistant from the feeding element 1211 and the feeding element 1212.
  • the filters 105X and 105Y are arranged side by side in the Y-axis direction.
  • the feeding points SP11 and SP12 of the feeding element 1211 are directly connected to the RFIC 110E by the feeding wirings 141Y and 141X, respectively.
  • the high frequency signal to the feeding point SP12 radio waves having the polarization direction in the X-axis direction are radiated from the feeding element 1211.
  • a radio wave having the Y-axis direction as the polarization direction is radiated from the feeding element 1211.
  • the feeding points SP21 and SP22 of the feeding element 1212 are directly connected to the RFIC110E by the feeding wires 142Y and 142X, respectively.
  • the feeding point SP22 By supplying a high-frequency signal to the feeding point SP22, radio waves having the polarization direction in the X-axis direction are radiated from the feeding element 1212.
  • a radio wave having the Y-axis direction as the polarization direction is radiated from the feeding element 1212.
  • the filter 105X is a filter device for radio waves whose polarization direction is the X-axis direction in the feeding elements 1211 and 1212.
  • the high-frequency signal that has passed through the filter 105X is connected to the feeding point SP12 of the feeding element 1211 and the feeding point SP22 of the feeding element 1212.
  • the filter 105Y is a filter device for radio waves whose polarization direction is the Y-axis direction in the feeding elements 1211 and 1212.
  • the high-frequency signal that has passed through the filter 105Y is connected to the feeding point SP11 of the feeding element 1211 and the feeding point SP21 of the feeding element 1212.
  • the number of filters formed in the antenna module can be reduced by providing a common filter for the circuits in each polarization direction as in the antenna module 100I, the number of filters formed in the antenna module can be further reduced. It is possible to realize miniaturization. Then, by arranging the filter so as to straddle the virtual lines equidistant from the two adjacent feeding elements, it is possible to suppress an increase in the size of the antenna module.
  • the "feeding element 1211" and the “feeding element 1212” correspond to the “first radiation element” and the “second radiation element” of the present disclosure, respectively, and correspond to the “filter 105X” and the “filter 105Y”, respectively. Corresponds to the “first filter” and the “second filter” of the present disclosure, respectively.
  • the "X-axis direction” and the “Y-axis direction” in the sixth embodiment correspond to the "first direction” and the "second direction” of the present disclosure, respectively.
  • the "feeding point SP11" and the “feeding point SP21” correspond to the "first feeding point” of the present disclosure
  • the "feeding point SP12” and the “feeding point SP22” correspond to the "second feeding point” of the present disclosure. Corresponds to "point”.
  • 10,10A-10E communication device SP1, SP1A, SP1B, SP2, SP2A, SP2B, SP11, SP12, SP21, SP22, SP31, SP32, SP41, SP42 feeding point, 100, 100A-100I antenna module, 105, 106, 107, 108, 109 Filter device, 105A to 105D, 105X, 105Y, 106A to 106H, 107A1 to 107D1, 107A2 to 107D2, 108A1, 108A2, 108H1, 108H2, 109A to 109D, 150, 150A, 150B, 151, 151A, 151B, 152,152A, 152B, 156B, 1511, 1512, 1521,1522,1571,1572,1581,1582 Filter, 107A-107D, 108A-108H, 155,156 Diplexer, 111,113,117,181,183, 187 switch, 110, 110A to 110E RFIC, 112AR to

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Abstract

アンテナモジュール（１００）は、互いに隣接配置された給電素子（１２１１，１２１２）と、各給電素子にそれぞれ接続されたフィルタ（１５１，１５２）とを備える。フィルタ（１５１，１５２）の各々は、互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成される。フィルタ（１５１，１５２）は、アンテナモジュール（１００）を法線方向から平面視した場合に、給電素子（１２１１，１２１２）との間において、給電素子（１２１１，１２１２）から等距離の仮想線をまたぐように配置されている。

Description

アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板
　本開示は、アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置、ならびに回路基板に関し、より特定的には、同一基板内にフィルタが形成されたアレイアンテナにおけるフィルタの配置に関する。
　特開２０００－１１４８４７号公報（特許文献１）には、複数のアンテナ素子が二次元配列されたアレイアンテナが開示されている。特開２０００－１１４８４７号公報（特許文献１）のアレイアンテナにおいては、当該アンテナ素子を複数のアレイ群に区分し、区分ごとに共通の給電ポイントが設定されている。そして、各アレイ群のアンテナ素子には、対応する給電ポイントから分配された高周波信号が供給されている。このような構成とすることによって、各アレイ群を個別に制御することで、放射される電波の指向特性を調整することができる。
特開２０００－１１４８４７号公報
　上述のようなアレイアンテナにおいては、共通の給電ポイントから個別の給電線を用いて各アンテナ素子（放射素子）に高周波信号が供給される。一般的に、アレイアンテナにおいては、放射される電波の波長をλとすると、略λ／２の間隔で各放射素子が配置される場合がある。この場合、隣接する放射素子同士における給電線の干渉を防止するためには、各アンテナ素子からλ／４の距離の領域内に対応する給電線を配置することが必要となる。
　また、アレイアンテナの基板内に各放射素子に対してフィルタ等の回路が配置される場合に、単一の回路が対応のアンテナ素子からλ／４の距離の領域内に配置できないときには、適切に回路をレイアウトしないと、アレイアンテナ全体の領域に収まらない状態となり得る。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、同一基板内に複数のフィルタが形成されるアンテナモジュールを含んで形成されるアレイアンテナにおいて、アンテナモジュールの大型化を抑制しつつ、アンテナモジュールの領域内に適切にフィルタを配置することである。
　本開示に係るある局面に従うアンテナモジュールは、互いに隣接して配置された平面形状の第１放射素子および第２放射素子と、第１放射素子に接続された第１フィルタと、第２放射素子に接続された第２フィルタとを備える。第１フィルタおよび第２フィルタの各々は、互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成される。第１フィルタおよび第２フィルタの各々は、アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、第１放射素子と第２放射素子との間において、第１放射素子および第２放射素子から等距離の仮想線をまたぐように配置されている。
　本開示に係る他の局面に従うアンテナモジュールは、互いに隣接して配置された第１サブアンテナおよび第２サブアンテナを備えている。第１サブアンテナおよび第２サブアンテナの各々は、第１サブアンテナから第２サブアンテナに向かう第１方向とは異なる第２方向に配列された、平面形状の複数の放射素子を含む。アンテナモジュールは、第１サブアンテナに含まれる放射素子に接続された第１フィルタと、第２サブアンテナに含まれる放射素子に接続された第２フィルタとをさらに備える。第１フィルタおよび第２フィルタの各々は、互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成される。第１フィルタおよび第２フィルタの各々は、アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、第１サブアンテナと第２サブアンテナとの間において、第１サブアンテナおよび第２サブアンテナから等距離の仮想線をまたぐように配置されている。第１フィルタおよび第２フィルタは、第２方向に並んで配置されている。
　本開示に係るさらに他の局面に従う回路基板は、互いに隣接して配置された、平面形状の第１放射素子および第２放射素子にそれぞれ接続される第１端子および第２端子を備えた回路基板に関する。回路基板は、第１端子に接続された第１フィルタと、第２端子に接続された第２フィルタとを備える。第１フィルタおよび第２フィルタの各々は、互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成される。第１フィルタおよび第２フィルタの各々は、回路基板を法線方向から平面視した場合に、第１端子と第２端子との間において、第１端子および第２端子から等距離の仮想線をまたぐように配置されている。
　本開示に従うアンテナモジュールによれば、アンテナモジュールを平面視した場合に、隣接配置された２つの放射素子（サブアンテナ）の間において、各放射素子（サブアンテナ）に対応するフィルタが、当該２つの放射素子（サブアンテナ）から等距離の仮想線をまたぐように配置されるとともに、２つの放射素子（サブアンテナ）の隣接方向に直交する方向に配置される。これにより、アンテナモジュールの領域内に適切にフィルタを配置することができ、アンテナモジュールの大型化を抑制することができる。
実施の形態１に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図１のアンテナモジュールの平面透視図である。 図１のアンテナモジュールの第１例の側面透視図である。 図１のアンテナモジュールの第２例の側面透視図である。 共振線路型フィルタの構造の例を説明するための図である。 比較例のアンテナモジュールの平面透視図である。 変形例のアンテナモジュールの平面透視図である。 実施の形態２に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図８のアンテナモジュールの第１例の平面透視図である。 図８のアンテナモジュールの第２例の平面透視図である。 実施の形態３に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図１１のアンテナモジュールの平面透視図である。 図１１のアンテナモジュールの側面透視図である。 実施の形態４に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図１４のアンテナモジュールの平面透視図である。 実施の形態５に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図１６のアンテナモジュールの平面透視図である。 変形例１のアンテナモジュールの側面透視図である。 変形例２のアンテナモジュールの側面透視図である。 実施の形態６に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。 図２０のアンテナモジュールの平面透視図である。 図２０のアンテナモジュールの側面透視図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［実施の形態１］
　（通信装置の基本構成）
　図１は、本実施の形態１に係るアンテナモジュール１００が適用される通信装置１０のブロック図の一例である。通信装置１０は、たとえば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットなどの携帯端末や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータなどである。本実施の形態に係るアンテナモジュール１００に用いられる電波の周波数帯域の一例は、たとえば２８ＧＨｚ、３９ＧＨｚおよび６０ＧＨｚなどを中心周波数とするミリ波帯の電波であるが、上記以外の周波数帯域の電波についても適用可能である。
　図１を参照して、通信装置１０は、アンテナモジュール１００と、ベースバンド信号処理回路を構成するＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００は、給電回路の一例であるＲＦＩＣ１１０と、アンテナ装置１２０と、フィルタ装置１０５とを備える。通信装置１０は、ＢＢＩＣ２００からアンテナモジュール１００へ伝達された信号を、ＲＦＩＣ１１０にて高周波信号にアップコンバートし、フィルタ装置１０５を介してアンテナ装置１２０から放射する。また、通信装置１０は、アンテナ装置１２０で受信した高周波信号をフィルタ装置１０５を介してＲＦＩＣ１１０へ送信し、ダウンコンバートしてＢＢＩＣ２００にて信号を処理する。
　図１では、説明を容易にするために、アンテナ装置１２０を構成する複数の給電素子１２１（放射素子）のうち、４つの給電素子１２１に対応する構成のみ示され、同様の構成を有する他の給電素子１２１に対応する構成については省略されている。なお、図１においては、アンテナ装置１２０が二次元のアレイ状に配置された複数の給電素子１２１で形成される例を示しているが、複数の給電素子１２１が一列に配置された一次元アレイであってもよい。本実施の形態においては、給電素子１２１は、略正方形の平板状を有するパッチアンテナである。
　ＲＦＩＣ１１０は、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７と、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄと、移相器１１５Ａ～１１５Ｄと、信号合成／分波器１１６と、ミキサ１１８と、増幅回路１１９とを備える。
　高周波信号を送信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄがパワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７が増幅回路１１９の送信側アンプに接続される。高周波信号を受信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄがローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７が増幅回路１１９の受信側アンプに接続される。
　ＢＢＩＣ２００から伝達された信号は、増幅回路１１９で増幅され、ミキサ１１８でアップコンバートされる。アップコンバートされた高周波信号である送信信号は、信号合成／分波器１１６で４分波され、４つの信号経路を通過して、それぞれ異なる給電素子１２１に給電される。このとき、各信号経路に配置された移相器１１５Ａ～１１５Ｄの移相度が個別に調整されることにより、アンテナ装置１２０の指向性を調整することができる。
　各給電素子１２１で受信された高周波信号である受信信号は、それぞれ、異なる４つの信号経路を経由し、信号合成／分波器１１６で合波される。合波された受信信号は、ミキサ１１８でダウンコンバートされ、増幅回路１１９で増幅されてＢＢＩＣ２００へ伝達される。
　フィルタ装置１０５は、フィルタ１０５Ａ～１０５Ｄを含む。フィルタ１０５Ａ～１０５Ｄは、ＲＦＩＣ１１０におけるスイッチ１１１Ａ～１１１Ｄにそれぞれ接続される。フィルタ１０５Ａ～１０５Ｄは、特定の周波数帯域の信号を減衰させる機能を有する。フィルタ１０５Ａ～１０５Ｄは、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、あるいは、これらの組み合わせであってもよい。ＲＦＩＣ１１０からの高周波信号は、フィルタ１０５Ａ～１０５Ｄを通過して、対応する給電素子１２１に供給される。
　ミリ波帯の高周波信号の場合、伝送線路が長くなると、ノイズ成分が混入しやすくなる傾向にある。そのため、フィルタ装置１０５と給電素子１２１との距離をできるだけ短くすることが好ましい。すなわち、給電素子１２１から高周波信号を放射する直前にフィルタ装置１０５を通過させることによって、給電素子から不要波が放射されることを抑制することができる。また、給電素子１２１における受信直後にフィルタ装置１０５を通過させることによって、受信信号に含まれる不要波を除去することができる。
　なお、図１においては、フィルタ装置１０５とアンテナ装置１２０が個別に記されているが、本開示においては、後述するように、フィルタ装置１０５はアンテナ装置１２０の内部に形成される。
　ＲＦＩＣ１１０は、例えば、上記回路構成を含む１チップの集積回路部品として形成される。あるいは、ＲＦＩＣ１１０における各給電素子１２１に対応する機器（スイッチ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、減衰器、移相器）については、対応する給電素子１２１毎に１チップの集積回路部品として形成されてもよい。
　（アンテナモジュールの構成）
　次に、図２および図３を用いて、本実施の形態１におけるアンテナモジュール１００の構成の詳細を説明する。図２はアンテナモジュール１００の平面透視図であり、図３はアンテナモジュールの側面透視図である。
　図２および図３においては、アンテナモジュール１００が、放射素子として２つの給電素子１２１１，１２１２を有するアレイアンテナの場合を例として説明するが、給電素子は３以上であってもよいし、さらに給電素子が二次元配列されていてもよい。アンテナモジュールは、給電素子１２１１，１２１２およびＲＦＩＣ１１０に加えて、誘電体基板１３０と、給電配線１４１，１４２と、フィルタ１５１，１５２と、接続配線１６１，１６２と、接地電極ＧＮＤとを含む。なお、以降の説明において、誘電体基板１３０の法線方向（電波の放射方向）をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な面をＸ軸およびＹ軸で規定する。また、各図におけるＺ軸の正方向を上方側、負方向を下方側と称する場合がある。
　誘電体基板１３０は、たとえば、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low　Temperature　Co-fired　Ceramics）多層基板、エポキシまたはポリイミドなどの樹脂から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、より低い誘電率を有する液晶ポリマー（Liquid　Crystal　Polymer：ＬＣＰ）から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、フッ素系樹脂から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板、あるいは、ＬＴＣＣ以外のセラミックス多層基板である。なお、誘電体基板１３０は必ずしも多層構造でなくてもよく、単層の基板であってもよい。
　誘電体基板１３０は略矩形状を有しており、その上面１３１（Ｚ軸の正方向の面）あるいは内部の層に給電素子１２１１，１２１２が配置されている。給電素子１２１１，１２１２は、略正方形の平面形状を有するパッチアンテナである。給電素子１２１１，１２１２は、誘電体基板１３０のＸ軸方向に沿って隣接して配置される。給電素子１２１１と給電素子１２１２とは、アンテナモジュールから放射される電波の波長をλとした場合に、その面中心（対角線の交点）が略λ／２の間隔で配置される。
　誘電体基板１３０において給電素子１２１１，１２１２よりも下面１３２（Ｚ軸の負方向の面）側の層に、給電素子１２１１，１２１２に対向して、平板形状の接地電極ＧＮＤが配置される。誘電体基板１３０の下面１３２には、はんだバンプ１７０を介してＲＦＩＣ１１０が実装されている。なお、ＲＦＩＣ１１０は、はんだ接続に代えて、多極コネクタを用いて誘電体基板１３０に接続されてもよい。
　ＲＦＩＣ１１０から、接続配線１６１、フィルタ１５１および給電配線１４１を介して、給電素子１２１１の給電点ＳＰ１に高周波信号が供給される。また、ＲＦＩＣ１１０から、接続配線１６２、フィルタ１５２および給電配線１４２を介して、給電素子１２１２の給電点ＳＰ２に高周波信号が供給される。図２の例においては、各給電素子の給電点は、給電素子の中心からＹ軸の負方向にオフセットした位置に配置されている。給電点をこのような位置とすることによって、各給電素子からはＹ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　各給電配線および接続配線は、誘電体基板１３０の層間に形成された配線パターン、および層を貫通するビアによって形成されている。なお、アンテナモジュール１００において、放射素子、配線パターン、電極、およびビア等を構成する導体は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、および、これらの合金を主成分とする金属で形成されている。
　フィルタ１５１，１５２は、図１で示したフィルタ装置１０５に対応している。図３の例では、フィルタ１５１，１５２は誘電体基板１３０の下面１３２と接地電極ＧＮＤとの間に配置されているが、図４の例のように、給電素子１２１１，１２１２と接地電極ＧＮＤとの間の層にフィルタ１５１，１５２が配置されてもよい。なお、図２および以降の平面透視図において、各フィルタは、当該フィルタが占め得る領域を矩形形状で表わしているが、フィルタの構成によっては略正方形であったり、より細長い矩形形状であったりする場合もあり得る。なお、ここで、「フィルタが占め得る領域」とは、共振線路の形状が占める領域ではなく、すべての共振線路が含まれる領域を矩形形状で表現した領域を示す。
　図４のアンテナモジュール１００Ａの構成においては、誘電体基板１３０の厚みが同じである場合に、放射素子と接地電極ＧＮＤとの間の距離を図３のアンテナモジュール１００よりも大きくできるので、アンテナモジュールの周波数帯域幅の広域化等の利点がある。一方で、アンテナモジュール１００Ａにおいては、フィルタの一部が放射素子と対向する部分が生じ得るため、放射素子とフィルタとの電磁結合により指向性等に影響が及ぶ可能性がある。図３のアンテナモジュール１００においては、接地電極ＧＮＤによって、フィルタと放射素子との結合は抑制されるが、接地電極ＧＮＤと下面１３２との距離を確保する必要があるため、放射素子と接地電極ＧＮＤとの間の距離が確保できず、周波数帯域等に影響が及ぶ可能性がある。図３および図４のいずれの構成するかについては、所望のアンテナ特性、装置サイズ、および製造コストなどの観点を考慮して決定される。
　図２を再び参照し、アンテナモジュール１００を法線方向から平面視した場合に、フィルタ１５１，１５２の各々は、給電素子１２１１および給電素子１２１２から等距離の仮想線ＣＬ１をまたぐように配置されている。ここで、仮想線ＣＬ１は、２つの給電素子から等距離であるため、給電素子１２１１から給電素子１２１２へ向かう第１方向（Ｘ軸の正方向）に直交する第２方向（Ｙ軸の負方向）に延伸している。すなわち、フィルタ１５１およびフィルタ１５２は、第２方向に並んで配置されている。フィルタ１５１は、給電点ＳＰ１からさらに第２方向側に配置されており、フィルタ１５２は、給電点ＳＰ１から第２方向とは反対側（Ｙ軸の正方向）に配置されている。
　なお、アンテナモジュール１００を平面視した場合に、フィルタ１５１とフィルタ１５２とは重なっていない。また、フィルタ１５１は給電素子１２１２とは重なっておらず、フィルタ１５２は給電素子１２１１とは重なっていない。
　フィルタ１５１，１５２は、いわゆる共振線路型フィルタである。共振線路型フィルタは、λ／４あるいはλ／２の長さの複数の線路が互いに非接続の状態で隣接した構成を有しており、各共振線路間の電磁界結合によってフィルタとして機能する。共振線路型フィルタは、配線パターン、あるいは、配線パターンとビアとの組み合わせで形成できるため、アンテナアレイの誘電体基板内部に比較的容易に形成することができるという利点がある。
　図５は、フィルタ１５１，１５２に対応する共振線路型フィルタの構造のいくつかの例を示す図である。なお、図５（ａ）～図５（ｃ）に例示する各フィルタは誘電体基板１３０内に形成される。
　図５（ａ）のフィルタ１５０は、λ／４の長さの２つの線路１５０３，１５０６と、λ／２の長さの線路１５０５とを含む。線路１５０３，１５０５，１５０６は、同じ層に形成されている。線路１５０３は入力端子１５０１に接続されており、線路１５０６は出力端子１５０２に接続されている。線路１５０３および線路１５０６は、略Ｌ字形状を有しており、当該Ｌ字形状の一方の端部がビア１５０４，１５０７によってそれぞれ接地電位に接続されている。線路１５０３および線路１５０６のビアが接続される端部は互いに対向して離間しており、他方の端部が互いに逆方向に延在するように配置される。そして、直線状の線路で形成された線路１５０５が、線路１５０３と線路１５０６との間に配置されている。
　図５（ｂ）のフィルタ１５０Ａは、λ／４の長さの２つの線路１５０３Ａ，１５０６Ａと、λ／２の長さの線路１５０５Ａとを含む。線路１５０３Ａおよび線路１５０６Ａは略Ｌ字形状を有しており、当該Ｌ字形状の一方の端部が入力端子１５０１Ａおよび出力端子１５０２Ａにそれぞれ接続されている。線路１５０５Ａは、線路１５０３Ａ，１５０６Ａとは異なる層に形成されている。線路１５０５Ａはクランク形状を有しており、一方の端部が線路１５０３Ａの他方の端部と容量結合しており、線路１５０５Ａの他方の端部が線路１５０６Ａの他方の端部と容量結合している。なお、線路１５０３Ａの入力端子１５０１Ａに接続される端部、および、線路１５０６Ａの出力端子１５０２Ａに接続される端部には、追加的な線路が接続されている。このように、入力端子１５０１Ａと出力端子１５０２Ａとの間に追加的な線路が設けられることによって、フィルタ１５０Ａの特性を調整することができる。
　図５（ｃ）のフィルタ１５０Ｂは、λ／４の長さの２つの線路１５０３Ｂ，１５０６Ｂと、λ／２の長さの線路１５０５Ｂと、線路１５０８Ｂとを含む。線路１５０５Ｂは、線路１５０３Ｂ，１５０６Ｂとは異なる層に形成されている。線路１５０３Ｂおよび線路１５０６Ｂは略Ｃ字形状を有しており、当該Ｃ字形状の略中央部において入力端子１５０１Ｂおよび出力端子１５０２Ｂにそれぞれ接続されている。線路１５０３Ｂおよび線路１５０６Ｂの一方の端部は、それぞれビア１５０４Ｂ，１５０７Ｂによって接地電位に接続されている。線路１５０３Ｂの他方の端部は直線状の線路１５０５Ｂの一方の端部と容量結合しており、線路１５０６Ｂの他方の端部は線路１５０５Ｂの他方の端部と容量結合している。線路１５０８Ｂは、線路１５０５Ｂに平行に配置された直線状の線路であり、その両端はビアにより接地電位に接続されている。線路１５０８Ｂを設けることによって、フィルタ１５０Ｂの特性を調整することができる。
　なお、本実施の形態１においては、共振線路型フィルタであれば、上記の図５に例示したフィルタ以外の構造を適用してもよい。
　上述のように、共振線路型フィルタは、誘電体基板内部に容易に形成することができるため、放射素子の直近にフィルタを形成する場合に適している。一方で、共振線路型フィルタは、多層基板内に形成されたコイル状のインダクタと２枚の平板電極とで形成されたキャパシタによって実現されるＬＣフィルタ、あるいは、基板上に実装されたチップ型のフィルタを使用する場合に比べると広い領域が必要となる。複数の放射素子を配列したアレイアンテナの場合、隣接する放射素子の間隔に制約があるため、フィルタを適切に配置しないと、アレイアンテナ全体のサイズが大きくなってしまう可能性がある。
　図６は、比較例のアンテナモジュール１００＃の平面透視図である。アンテナモジュール１００＃の例においては、フィルタ１５１＃，１５２＃は、給電素子に対するフィルタの位置が同じになるように配置されており、フィルタの一部が、対応する給電素子からλ／４の領域からはみ出した状態となっている。この場合、はみ出した部分が誘電体基板１３０に含まれるように、誘電体基板１３０を拡大することが必要となり、アンテナモジュールおよびアンテナアレイ全体のサイズが大きくなってしまう。
　これに対して、図２に示した実施の形態１のアンテナモジュール１００においては、２つのフィルタは、給電素子間において各給電素子から等距離の仮想線をまたぐように、かつ、給電素子の配列方向に直交する方向に並んで配置されている。このような配置とすることによって、２つの給電素子からλ／４の距離の領域内にフィルタを形成することができるため、アレイアンテナにおいてアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　（変形例）
　図７は、変形例のアンテナモジュール１００Ｂの平面透視図である。アンテナモジュール１００Ｂは、各給電素子に対して、同じ偏波方向の電波を放射させるための給電点が複数設けられる構成を有している。
　具体的には、図７を参照して、給電素子１２１１について給電点ＳＰ１Ａと給電点ＳＰ１Ｂが設けられており、給電素子１２１２について給電点ＳＰ２Ａと給電点ＳＰ２Ｂが設けられている。
　給電点ＳＰ１Ａは、給電素子１２１１の中心からＹ軸の負方向にオフセットした位置に配置されており、給電点ＳＰ１Ｂは、給電素子１２１１の中心点からＹ軸の正方向にオフセットした位置に配置されている。同様に、給電点ＳＰ２Ａは、給電素子１２１２の中心からＹ軸の負方向にオフセットした位置に配置されており、給電点ＳＰ２Ｂは、給電素子１２１２の中心からＹ軸の正方向にオフセットした位置に配置されている。すなわち、給電点ＳＰ１Ｂ，ＳＰ２Ｂは、給電素子の中心点（面中心）に対し、給電点ＳＰ１Ａ，ＳＰ２Ａのオフセット方向と反対方向にオフセットした位置に配置されている。
　給電点ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂのいずれも、給電素子の中心点からＹ軸方向にオフセットしているため、これらの給電点に高周波信号が供給されると、各給電素子からはＹ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　給電点ＳＰ１Ａは、線路１９１によって給電点ＳＰ１Ｂと接続されている。また、給電点ＳＰ２Ａは、線路１９２によって給電点ＳＰ２Ｂと接続されている。各放射素子から放射される電波の波長をλとした場合に、線路１９１，１９２の長さはλ／２となるように設定される。これによって、給電点ＳＰ１Ａに供給される高周波信号の位相に対して給電点ＳＰ１Ｂに供給される高周波信号の位相が反転し、同様に、給電点ＳＰ２Ａに供給される高周波信号の位相に対して給電点ＳＰ２Ｂに供給される高周波信号の位相が反転する。これによって、各給電素子において、主偏波と交差偏波との分離度合いを示す交差偏波識別度（ＸＰＤ：Cross　Polarization　Discrimination）の向上を図ることができる。
　そして、アンテナモジュール１００Ｂにおいては、給電素子１２１１に対応するフィルタ１５１からの高周波信号は、給電配線１４１を介して給電点ＳＰ１Ａに供給される。一方、給電素子１２１２に対応するフィルタ１５２からの高周波信号は、給電配線１４２を介して給電点ＳＰ２Ｂに供給される。
　そして、フィルタ１５１およびフィルタ１５２は、アンテナモジュール１００Ｂを平面視した場合に、給電素子１２１１から給電素子１２１２へ向かう第１方向（Ｘ軸の正方向）に直交する第２方向（Ｙ軸方向）に並んで配置されている。このような配置とすることによって、２つの給電素子からλ／４の距離の領域内にフィルタを形成することができ、アレイアンテナにおいてアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　なお、実施の形態１および変形例において、「給電素子１２１１」および「給電素子１２１２」は、それぞれ本開示の「第１放射素子」および「第２放射素子」に対応し、「フィルタ１５１」および「フィルタ１５２」は、それぞれ本開示の「第１フィルタ」および「第２フィルタ」に対応する。
　［実施の形態２］
　実施の形態１においては、各放射素子から１つの偏波方向の電波が放射される構成について説明した。実施の形態２では、各放射素子から互いに異なる偏波方向を有する２つの電波を放射可能な、いわゆるデュアル偏波タイプの場合のフィルタ配置について説明する。
　（通信装置の基本構成）
　図８は、実施の形態２に従うアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図である。図８を参照して、通信装置１０Ａは、アンテナモジュール１００Ｃと、ＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００Ｃは、ＲＦＩＣ１１０Ａと、アンテナ装置１２０Ａと、フィルタ装置１０６とを含む。
　アンテナ装置１２０Ａは、デュアル偏波タイプのアンテナ装置であり、各給電素子１２１には、ＲＦＩＣ１１０Ａから、第１偏波用の高周波信号および第２偏波用の高周波信号が供給される。
　ＲＦＩＣ１１０は、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈ，１１７Ａ，１１７Ｂと、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＨＴと、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＨＲと、減衰器１１４Ａ～１１４Ｈと、移相器１１５Ａ～１１５Ｈと、信号合成／分波器１１６Ａ，１１６Ｂと、ミキサ１１８Ａ，１１８Ｂと、増幅回路１１９Ａ、１１９Ｂとを備える。このうち、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７Ａ、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲ、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄ、移相器１１５Ａ～１１５Ｄ、信号合成／分波器１１６Ａ、ミキサ１１８Ａ、および増幅回路１１９Ａの構成が、第１偏波用の高周波信号のための回路である。また、スイッチ１１１Ｅ～１１１Ｈ，１１３Ｅ～１１３Ｈ，１１７Ｂ、パワーアンプ１１２ＥＴ～１１２ＨＴ、ローノイズアンプ１１２ＥＲ～１１２ＨＲ、減衰器１１４Ｅ～１１４Ｈ、移相器１１５Ｅ～１１５Ｈ、信号合成／分波器１１６Ｂ、ミキサ１１８Ｂ、および増幅回路１１９Ｂの構成が、第２偏波用の高周波信号のための回路である。
　高周波信号を送信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈがパワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＨＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７Ａ，１１７Ｂが増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂの送信側アンプに接続される。高周波信号を受信する場合には、スイッチ１１１Ａ～１１１Ｈ，１１３Ａ～１１３Ｈがローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＨＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ１１７Ａ，１１７Ｂが増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂの受信側アンプに接続される。
　フィルタ装置１０６は、フィルタ１０６Ａ～１０６Ｈを含む。フィルタ１０６Ａ～１０６Ｈは、ＲＦＩＣ１１０Ａにおけるスイッチ１１１Ａ～１１１Ｈにそれぞれ接続される。フィルタ１０６Ａ～１０６Ｈの各々は、特定の周波数帯域の高周波信号を減衰させる機能を有する。
　ＢＢＩＣ２００から伝達された信号は、増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂで増幅され、ミキサ１１８Ａ，１１８Ｂでアップコンバートされる。アップコンバートされた高周波信号である送信信号は、信号合成／分波器１１６Ａ，１１６Ｂで４分波され、対応する信号経路を通過して、それぞれ異なる給電素子１２１に給電される。
　スイッチ１１１Ａ，１１１Ｅからの高周波信号は、フィルタ１０６Ａ，１０６Ｅをそれぞれ経由して給電素子１２１Ａに供給される。同様に、スイッチ１１１Ｂ，１１１Ｆからの高周波信号は、フィルタ１０６Ｂ，１０６Ｆをそれぞれ経由して給電素子１２１Ｂに供給される。スイッチ１１１Ｃ，１１１Ｇからの高周波信号は、フィルタ１０６Ｃ，１０６Ｇをそれぞれ経由して給電素子１２１Ｃに供給される。スイッチ１１１Ｄ，１１１Ｈからの高周波信号は、フィルタ１０６Ｄ，１０６Ｈをそれぞれ経由して給電素子１２１Ｄに供給される。
　各信号経路に配置された移相器１１５Ａ～１１５Ｈの移相度が個別に調整されることにより、アンテナ装置１２０の指向性を調整することができる。
　各給電素子１２１で受信された高周波信号である受信信号は、フィルタ装置１０６を介してＲＦＩＣ１１０に伝達され、それぞれ異なる４つの信号経路を経由して信号合成／分波器１１６Ａ，１１６Ｂにおいて合波される。合波された受信信号は、ミキサ１１８Ａ，１１８Ｂでダウンコンバートされ、増幅回路１１９Ａ，１１９Ｂで増幅されてＢＢＩＣ２００へ伝達される。
　（アンテナモジュールの構成）
　図９は、図８のアンテナモジュール１００Ｃの平面透視図の一例である。図９を参照して、アンテナモジュール１００Ｃにおいては、図２で説明した実施の形態１のアンテナモジュール１００の構成に加えて、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波用のフィルタ１５１２，１５２２（フィルタＸ）が追加された構成となっている。なお、図９におけるＹ軸方向を偏波方向とするフィルタ１５１１，１５２１（フィルタＹ）は、図２におけるフィルタ１５１，１５２に対応する。フィルタ１５１１，１５１２，１５２１，１５２２の各々は、いずれも共振線路型フィルタである。
　給電素子１２１１において、フィルタ１５１１を通過した高周波信号が給電配線１４１１を介して給電点ＳＰ１１に供給され、フィルタ１５１２を通過した高周波信号が給電配線１４１２を介して給電点ＳＰ１２に供給される。また、給電素子１２１２において、フィルタ１５１２を通過した高周波信号が給電配線１４２１を介して給電点ＳＰ２１に供給され、フィルタ１５２２を通過した高周波信号が給電配線１４２２を介して給電点ＳＰ２２に供給される。
　給電点ＳＰ１１，ＳＰ２１は、給電素子の中心からＹ軸の負方向にオフセットした位置に配置されており、給電点ＳＰ１１，ＳＰ２１に高周波信号が供給されることにより各給電素子からはＹ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。また、給電点ＳＰ１２，ＳＰ２２は、給電素子の中心からＸ軸の正方向にオフセットした位置に配置されており、給電点ＳＰ１２，ＳＰ２２に高周波信号が供給されることにより各給電素子からはＸ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　フィルタ１５１１，１５１２，１５２１，１５２２の各々は、実施の形態１の図３のように誘電体基板１３０の下面１３２と接地電極ＧＮＤとの間の層、あるいは、図４のように給電素子１２１１，１２１２と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置される。
　フィルタ１５１１，１５２１は、実施の形態１のフィルタ１５１，１５２と同様に、アンテナモジュール１００Ｃを法線方向から平面視した場合に、給電素子１２１１および給電素子１２１２から等距離の仮想線ＣＬ１をまたぐように配置されている。そして、フィルタ１５１１およびフィルタ１５２１は、給電素子１２１１から給電素子１２１２へ向かう第１方向（Ｘ軸の正方向）に直交する第２方向（Ｙ軸の負方向）に並んで配置されている。フィルタ１５１１は、給電点ＳＰ１１からさらに第２方向側に配置されており、フィルタ１５２は、給電点ＳＰ１から第２方向とは反対方向（Ｙ軸の正方向）に配置されている。
　給電素子１２１１のＸ軸方向の偏波用のフィルタ１５１２は、給電素子１２１１の中心よりも第２方向と反対方向（Ｙ軸の正方向）の領域において、給電点ＳＰ１２よりも第１方向と反対方向（Ｘ軸の負方向）に配置されている。一方、給電素子１２１２のＸ軸方向の偏波用のフィルタ１５２２は、給電素子１２１２の中心よりも第１方向（Ｘ軸の正方向）の領域に配置されている。
　このような配置とすることにより、フィルタ１５１１，１５１２，１５２１，１５２２のすべてを、給電素子１２１１，１２１２からλ／４の距離の領域内に配置することができるので、アレイアンテナにおいてアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　図９のアンテナモジュール１００Ｃにおいて、「フィルタ１５１１」および「フィルタ１５２１」が本開示における「第１フィルタ」および「第２フィルタ」それぞれに対応し、「フィルタ１５１２」および「フィルタ１５２２」が本開示における「第３フィルタ」および「第４フィルタ」にそれぞれ対応する。
　なお、給電素子１２１１，１２１２の間の領域に配置されるフィルタは、同じ偏波同士のフィルタでなくてもよい。たとえば、図１０に示されるアンテナモジュール１００Ｃ１のように、給電素子１２１１についてのＹ軸方向の偏波用のフィルタ１５１１と、給電素子１２１２についてのＸ軸方向の偏波用のフィルタ１５２２とが、給電素子１２１１，１２１２の間の領域に配置されてもよい。また、図には示さないが、給電素子１２１１についてのＸ軸方向の偏波用のフィルタ１５１２と、給電素子１２１２についてのＹ軸方向の偏波用のフィルタ１５２１とが、給電素子１２１１，１２１２の間の領域に配置されてもよい。
　図１０のアンテナモジュール１００Ｃ１において、「フィルタ１５１１」および「フィルタ１５２２」が本開示における「第１フィルタ」および「第２フィルタ」にそれぞれ対応し、「フィルタ１５１２」および「フィルタ１５２１」が本開示における「第３フィルタ」および「第４フィルタ」にそれぞれ対応する。
　以上のように、デュアル偏波タイプのアンテナモジュールにおいても、一方の放射素子に対するいずれかのフィルタと、他方の放射素子に対するいずれかのフィルタとを、給電素子の配列方向と直交する方向に並べて配置することによって、２つの給電素子からλ／４の距離の領域内にすべてのフィルタを形成することが可能となるので、アレイアンテナにおけるアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　［実施の形態３］
　実施の形態１においては、各放射素子から１つの周波数帯域の電波が放射される構成について説明した。実施の形態３においては、各放射素子から互いに異なる周波数帯域を有する２つの電波を放射可能な、いわゆるデュアルバンドタイプの場合のフィルタ配置について、図１１～図１３を用いて説明する。
　図１１は、実施の形態３に従うアンテナモジュール１００Ｄが適用される通信装置１０Ｂのブロック図である。図１２および図１３は、それぞれ、放射素子が２つの場合のアンテナモジュールの平面透視図および側面透視図である。
　図１１を参照して、通信装置１０Ｂは、アンテナモジュール１００Ｄと、ＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００Ｄは、ＲＦＩＣ１１０Ｂと、アンテナ装置１２０Ｂと、フィルタ装置１０７とを含む。
　アンテナ装置１２０Ｂは、放射素子として複数の給電素子１２１と、各給電素子１２１に対応して設けられる無給電素子１２２を含む。アンテナ装置１２０Ｂは、２つの異なる周波数帯域の電波を放射することが可能な、いわゆるデュアルバンドタイプのアンテナ装置である。
　図１２および図１３に示されるように、アンテナモジュール１００Ｄは、放射素子として給電素子１２１１，１２１２および無給電素子１２２１，１２２２を含む。無給電素子１２２１は、誘電体基板１３０において、給電素子１２１１と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置されている。給電配線１４１Ａは、無給電素子１２２１を貫通して給電素子１２１１の給電点ＳＰ１に接続されている。同様に、無給電素子１２２２は、誘電体基板１３０において、給電素子１２１２と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置されている。給電配線１４２Ａは、無給電素子１２２２を貫通して給電素子１２１２の給電点ＳＰ２に接続されている。
　無給電素子１２２１，１２２２のサイズは、給電素子１２１１，１２１２のサイズよりも大きい。そのため、無給電素子１２２１，１２２２の共振周波数は、給電素子１２１１，１２１２の共振周波数よりも低い。無給電素子１２２１，１２２２の共振周波数に対応した高周波信号を給電配線１４１Ａ，１４２Ａにそれぞれ供給することにより、無給電素子１２２１，１２２２から給電素子１２１１，１２１２よりも低い周波数の電波を放射することができる。
　ＲＦＩＣ１１０Ｂは、２つの周波数帯域の高周波信号を供給することが可能に構成されている。ＲＦＩＣ１１０Ｂの構成は、基本的には実施の形態２で説明したＲＦＩＣ１１０Ａと同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。なお、ＲＦＩＣ１１０Ｂにおいては、図１１におけるスイッチ１１１Ａ～１１１Ｄ，１１３Ａ～１１３Ｄ，１１７Ａ、パワーアンプ１１２ＡＴ～１１２ＤＴ、ローノイズアンプ１１２ＡＲ～１１２ＤＲ、減衰器１１４Ａ～１１４Ｄ、移相器１１５Ａ～１１５Ｄ、信号合成／分波器１１６Ａ、ミキサ１１８Ａ、および増幅回路１１９Ａの構成が、低い周波数帯域の高周波信号のための回路である。また、図１１におけるスイッチ１１１Ｅ～１１１Ｈ，１１３Ｅ～１１３Ｈ，１１７Ｂ、パワーアンプ１１２ＥＴ～１１２ＨＴ、ローノイズアンプ１１２ＥＲ～１１２ＨＲ、減衰器１１４Ｅ～１１４Ｈ、移相器１１５Ｅ～１１５Ｈ、信号合成／分波器１１６Ｂ、ミキサ１１８Ｂ、および増幅回路１１９Ｂの構成が高い周波数帯域の高周波信号のための回路である。
　フィルタ装置１０７は、ダイプレクサ１０７Ａ～１０７Ｄを含む。各ダイプレクサは、低い周波数帯域の高周波信号を通過させるローパスフィルタ（フィルタ１０７Ａ１，１０７Ｂ１，１０７Ｃ１，１０７Ｄ１）、および、高い周波数帯域の高周波信号を通過させるハイパスフィルタ（フィルタ１０７Ａ２，１０７Ｂ２，１０７Ｃ２，１０７Ｄ２）を含む。フィルタ１０７Ａ１，１０７Ｂ１，１０７Ｃ１，１０７Ｄ１は、ＲＦＩＣ１１０Ｂにおけるスイッチ１１１Ａ～１１１Ｄにそれぞれ接続される。また、フィルタ１０７Ａ２，１０７Ｂ２，１０７Ｃ２，１０７Ｄ２は、ＲＦＩＣ１１０Ｂにおけるスイッチ１１１Ｅ～１１１Ｈにそれぞれ接続される。ダイプレクサ１０７Ａ～１０７Ｄの各々は、対応する給電素子１２１に接続される。
　ＲＦＩＣ１１０Ｂのスイッチ１１１Ａ～１１１Ｄからの送信信号は、フィルタ１０７Ａ１～１０７Ｄ１をそれぞれ経由して対応する無給電素子１２２から放射される。ＲＦＩＣ１００Ｘのスイッチ１１１Ｅ～１１１Ｈからの送信信号は、フィルタ１０７Ａ２～１０７Ｄ２をそれぞれ経由して対応する給電素子１２１から放射される。
　図１２および図１３においては、たとえば、フィルタ１５１Ａ，１５２Ａがダイプレクサのハイパスフィルタに対応し、フィルタ１５１Ｂ，１５２Ｂがダイプレクサのローパスフィルタに対応する。ＲＦＩＣ１１０Ｂからの高い周波数帯域の高周波信号は、フィルタ１５１Ａおよび給電配線１４１Ａを介して給電素子１２１１の給電点ＳＰ１に供給されるとともに、フィルタ１５２Ａおよび給電配線１４２Ａを介して給電素子１２１２の給電点ＳＰ２に供給される。また、ＲＦＩＣ１１０Ｂからの低い周波数帯域の高周波信号は、フィルタ１５１Ｂおよび給電配線１４１Ｂを介して給電素子１２１１の給電点ＳＰ１に供給されるとともに、フィルタ１５２Ｂおよび給電配線１４２Ｂを介して給電素子１２１２の給電点ＳＰ２に供給される。
　フィルタ１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂの各々は、誘電体基板１３０の下面１３２と接地電極ＧＮＤとの間の層、あるいは、無給電素子１２２１，１２２２と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置される。
　このようなデュアルバンドタイプのアンテナモジュールにおいても、図１２に示されるように、給電素子１２１１用のフィルタ１５１Ａ，１５１Ｂのいずれか一方と、給電素子１２１２用のフィルタ１５２Ａ，１５２Ｂのいずれか一方とを、給電素子１２１１および給電素子１２１２から等距離の仮想線ＣＬ１をまたぐように配置するとともに、給電素子１２１１から給電素子１２１２へ向かう第１方向（Ｘ軸の正方向）に直交する第２方向（Ｙ軸の負方向）に並んで配置することによって、２つの給電素子からλ／４の距離の領域内にすべてのフィルタを形成することが可能となる。これにより、アレイアンテナにおけるアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　図１２のアンテナモジュール１００Ｄにおいて、「給電素子１２１１」および「無給電素子１２２１」が本開示の「第１放射素子」に対応し、「給電素子１２１２」および「無給電素子１２２２」が本開示の「第２放射素子」に対応する。また、アンテナモジュール１００Ｄにおいて、「フィルタ１５１Ａ」および「フィルタ１５２Ａ」が本開示における「第１フィルタ」および「第２フィルタ」にそれぞれ対応し、「フィルタ１５１Ｂ」および「フィルタ１５２Ｂ」が本開示における「第３フィルタ」および「第４フィルタ」にそれぞれ対応する。
　［実施の形態４］
　実施の形態４においては、実施の形態２および実施の形態３を組み合わせたデュアル偏波／デュアルバンドタイプのアンテナモジュールの場合について、図１４および図１５を用いて説明する。
　図１４は、実施の形態４に従うアンテナモジュール１００Ｅが適用される通信装置１０Ｃのブロック図である。
　図１４を参照して、通信装置１０Ｃは、アンテナモジュール１００Ｅと、ＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００Ｅは、ＲＦＩＣ１１０Ｃ１～１１０Ｃ４と、アンテナ装置１２０Ｃと、フィルタ装置１０８とを含む。
　アンテナ装置１２０Ｃは、放射素子として、複数の給電素子１２１と、各給電素子１２１に対応して設けられる無給電素子１２２を含む。また、各給電素子１２１には、第１偏波用の高周波信号および第２偏波用の高周波信号が供給される。アンテナ装置１２０Ｃは、２つの異なる周波数帯域の電波を２つの異なる偏波方向に放射することが可能なアンテナ装置である。
　図１３と同様に、無給電素子１２２の各々は、対応する給電素子１２１と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置される。各ＲＦＩＣからの高周波信号は、無給電素子１２２を貫通して各給電素子に至る給電配線を通って、対応する給電素子へと伝達される。
　アンテナモジュール１００Ｅにおいては、低周波数帯域用の高周波信号を供給するＲＦＩＣ１１０Ｃ１，１１０Ｃ３と、高周波数帯域用の高周波信号を供給するＲＦＩＣ１１０Ｃ２，１１０Ｃ４とを含む。ＲＦＩＣ１１０Ｃ１，ＲＦＩＣ１１０Ｃ２は第１偏波用の高周波信号のための回路であり、ＲＦＩＣ１１０Ｃ３，ＲＦＩＣ１１０Ｃ４は第２偏波用の高周波信号のための回路である。なお、各ＲＦＩＣの構成は同様であるため、図１４においては、ＲＦＩＣ１１０Ｃ１についてのみ回路構成が記載されており、ＲＦＩＣ１１０Ｃ２～１１０Ｃ４の回路構成は記載を省略している。また、各ＲＦＩＣの構成は、図１におけるＲＦＩＣ１１０と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
　フィルタ装置１０８は、ダイプレクサ１０８Ａ～１０８Ｈを含む。各ダイプレクサは、低い周波数帯域の高周波信号を通過させるローパスフィルタ（フィルタ１０８Ａ１～１０８Ｈ１）、および、高い周波数帯域の高周波信号を通過させるハイパスフィルタ（フィルタ１０８Ａ２～１０８Ｈ２）を含む。フィルタ１０８Ａ１～１０８Ｈ１の各々は、ＲＦＩＣにおける対応するスイッチにそれぞれ接続される。ダイプレクサ１０８Ａ～１０８Ｈの各々の出力は、対応する給電素子１２１に接続される。ダイプレクサ１０８Ａ～１０８Ｈに含まれる各フィルタは、いずれも共振線路型フィルタである。
　図１５は、放射素子が２つの場合のアンテナモジュール１００Ｅの平面透視図である。図１５を参照して、アンテナモジュール１００Ｅは、放射素子として給電素子１２１１，１２１２および無給電素子１２２１，１２２２を含む。実施の形態３の図１３と同様に、誘電体基板１３０において、無給電素子１２２１は給電素子１２１１と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置されており、無給電素子１２２２は給電素子１２１２と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置されている。
　給電素子１２１１の給電点ＳＰ１１には、ダイプレクサ１５５Ａからの高周波信号が供給され、給電点ＳＰ１２には、ダイプレクサ１５５Ｂからの高周波信号が供給される。同様に、給電素子１２１２の給電点ＳＰ２１には、ダイプレクサ１５６Ａからの高周波信号が供給され、給電点ＳＰ２２には、ダイプレクサ１５６Ｂからの高周波信号が供給される。
　図１５におけるダイプレクサ１５５Ａ，１５５Ｂ，１５６Ａ，１５６Ｂは、図１５におけるフィルタ装置１０８に含まれるダイプレクサに対応する。各ダイプレクサは、誘電体基板１３０の下面１３２と接地電極ＧＮＤとの間の層、あるいは、無給電素子１２２１，１２２２と接地電極ＧＮＤとの間の層に配置される。
　ダイプレクサ１５５Ａおよびダイプレクサ１５６Ａは、給電素子１２１１および給電素子１２１２から等距離の仮想線ＣＬ１をまたぐように配置されるとともに、給電素子１２１１から給電素子１２１２へ向かう第１方向（Ｘ軸の正方向）に直交する第２方向（Ｙ軸の負方向）に並んで配置される。
　給電素子１２１１のＸ軸方向の偏波用のダイプレクサ１５５Ｂは、給電素子１２１１の中心よりも第２方向と反対方向（Ｙ軸の正方向）の領域において、給電点ＳＰ１２よりも第１方向と反対方向（Ｘ軸の負方向）に配置されている。一方、給電素子１２１２のＸ軸方向の偏波用のダイプレクサ１５６Ｂは、給電素子１２１２の中心よりも第１方向（Ｘ軸の正方向）の領域に配置されている。
　ダイプレクサをこのように配置することにより、ダイプレクサ１５５Ａ，１５５Ｂ，１５６Ａ，１５６Ｂのすべてが、給電素子１２１１，１２１２からλ／４の距離の領域内に配置することができるので、アレイアンテナにおいてアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　なお、実施の形態４においても、給電素子１２１１と給電素子１２１２との間に配置されるダイプレクサは、ダイプレクサ１５５Ｂ，１５６Ｂであってもよいし、互いに異なる偏波用のダイプレクサであってもよい。
　また、実施の形態４のアンテナモジュール１００Ｅにおいては、給電素子１２１１，１２１２および無給電素子１２２１，１２２２がそれぞれスタックされたデュアルバンドタイプのアンテナモジュールの場合について説明した。しかしながら、無給電素子１２２１，１２２２を給電素子に代えて、２つの給電素子がスタックされた放射素子を用いてデュアルバンドタイプのアンテナモジュールを構成してもよい。
　図１５のアンテナモジュール１００Ｅにおいて、「給電素子１２１１」および「無給電素子１２２１」が本開示の「第１放射素子」に対応し、「給電素子１２１２」および「無給電素子１２２２」が本開示の「第２放射素子」に対応する。また、アンテナモジュール１００Ｅにおいて、「ダイプレクサ１５５Ａ」および「ダイプレクサ１５６Ａ」が本開示の「第１フィルタ」および「第２フィルタ」にそれぞれ対応し、「ダイプレクサ１５５Ｂ」および「ダイプレクサ１５６Ｂ」が本開示の「第３フィルタ」および「第４フィルタ」にそれぞれ対応する。
　［実施の形態５］
　上述の実施の形態においては、各フィルタを通った高周波信号が対応した１つの給電素子に供給される構成について説明した。実施の形態５においては、各フィルタからの高周波信号が複数の給電素子に対して供給される場合について説明する。
　図１６は、実施の形態５に従うアンテナモジュール１００Ｆが適用される通信装置１０Ｄのブロック図である。
　図１６を参照して、通信装置１０Ｄは、アンテナモジュール１００Ｆと、ＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００Ｆは、ＲＦＩＣ１１０Ｄと、アンテナ装置１２０Ｄと、フィルタ装置１０９とを含む。
　アンテナ装置１２０Ｄは、放射素子として複数の給電素子１２１を含む。アンテナ装置１２０Ｄは、実施の形態２と同様にデュアル偏波タイプのアンテナ装置であり、各給電素子１２１には、ＲＦＩＣ１１０Ｃから、第１偏波用の高周波信号および第２偏波用の高周波信号が供給される。
　ＲＦＩＣ１１０Ｄは、スイッチ１８１Ａ～１８１Ｄ，１８３Ａ～１８３Ｄ，１８７Ａ，１８７Ｂと、パワーアンプ１８２ＡＴ～１８２ＤＴと、ローノイズアンプ１８２ＡＲ～１８２ＤＲと、減衰器１８４Ａ～１８４Ｄと、移相器１８５Ａ～１８５Ｄと、信号合成／分波器１８６Ａ，１８６Ｂと、ミキサ１８８Ａ，１８８Ｂと、増幅回路１８９Ａ、１８９Ｂとを備える。このうち、スイッチ１８１Ａ，１８１Ｂ，１８３Ａ，１１３Ｂ，１８７Ａ、パワーアンプ１８２ＡＴ，１８２ＢＴ、ローノイズアンプ１８２ＡＲ，１８２ＢＲ、減衰器１８４Ａ，１８４Ｂ、移相器１８５Ａ，１８５Ｂ、信号合成／分波器１８６Ａ、ミキサ１８８Ａ、および増幅回路１８９Ａの構成が、第１偏波用の高周波信号のための回路である。また、スイッチ１８１Ｃ，１８１Ｄ，１８３Ｃ，１８３Ｄ，１８７Ｂ、パワーアンプ１８２ＣＴ，１８２ＤＴ、ローノイズアンプ１８２ＣＲ，１８２ＤＲ、減衰器１８４Ｃ，１８４Ｄ、移相器１８５Ｃ，１８５Ｄ、信号合成／分波器１８６Ｂ、ミキサ１８８Ｂ、および増幅回路１８９Ｂの構成が、第２偏波用の高周波信号のための回路である。
　高周波信号を送信する場合には、スイッチ１８１Ａ～１５１Ｄ，１８３Ａ～１８３Ｄがパワーアンプ１８２ＡＴ～１８２ＤＴ側へ切換えられるとともに、スイッチ１８７Ａ，１８７Ｂが増幅回路１８９Ａ，１８９Ｂの送信側アンプに接続される。高周波信号を受信する場合には、スイッチ１８１Ａ～１５１Ｄ，１８３Ａ～１８３Ｄがローノイズアンプ１８２ＡＲ～１８２ＤＲ側へ切換えられるとともに、スイッチ１８７Ａ，１８７Ｂが増幅回路１８９Ａ，１８９Ｂの受信側アンプに接続される。
　フィルタ装置１０９は、フィルタ１０９Ａ～１０９Ｄを含む。フィルタ１０９Ａ～１０９Ｄは、ＲＦＩＣ１１０Ｄにおけるスイッチ１８１Ａ～１８１Ｄにそれぞれ接続される。フィルタ１０９Ａ～１０９Ｄの各々は、特定の周波数帯域の高周波信号を減衰させる機能を有する。
　ＢＢＩＣ２００から伝達された信号は、増幅回路１８９Ａ，１８９Ｂで増幅され、ミキサ１８８Ａ，１８８Ｂでアップコンバートされる。アップコンバートされた高周波信号である送信信号は、信号合成／分波器１８６Ａ，１８６Ｂで２分波され、対応する信号経路を通過して、給電素子１２１に給電される。
　スイッチ１８１Ａからの高周波信号は、フィルタ１０９Ａを通過し、分岐回路２１０Ａにより２系統分岐されて、給電素子１２１Ａおよび給電素子１２１Ｂに供給される。スイッチ１８１Ｂからの高周波信号は、フィルタ１０９Ｂを通過し、分岐回路２１０Ｂにより２系統分岐されて、給電素子１２１Ｃおよび給電素子１２１Ｄに供給される。スイッチ１８１Ｃからの高周波信号は、フィルタ１０９Ｃを通過し、分岐回路２１０Ｃにより２系統分岐されて、給電素子１２１Ａおよび給電素子１２１Ｂに供給される。スイッチ１８１Ｄからの高周波信号は、フィルタ１０９Ｄを通過し、分岐回路２１０Ｄにより２系統分岐されて、給電素子１２１Ｃおよび給電素子１２１Ｄに供給される。
　各信号経路に配置された移相器１８５Ａ～１８５Ｄの移相度が個別に調整されることにより、アンテナ装置１２０Ｄの指向性を調整することができる。
　このようなアンテナモジュールにおいては、各偏波について、２つの給電素子に対して１つのフィルタが設けられる。
　図１７は、アンテナモジュール１００Ｆの平面透視図である。図７を参照して、アンテナモジュール１００Ｆは、放射素子として給電素子１２１１～１２１４を含む。また、アンテナモジュール１００Ｆは、フィルタ１５７１，１５７２，１５８１，１５８２を含む。フィルタ１５７１，１５７２，１５８１，１５８２の各々は、いずれも共振線路型フィルタであり、図１６におけるフィルタ装置１０９に含まれるフィルタに対応する。
　給電素子１２１１～１２１４は、２×２の二次元に配列される。給電素子１２１１および給電素子１２１２は、１×２に配列されたサブアンテナＳＡ１を形成する。また、給電素子１２１３および給電素子１２１４は、１×２に配列されたサブアンテナＳＡ２を形成する。すなわち、アレイアンテナは、サブアンテナＳＡ１，ＳＡ２が隣接して配置された構成を有している。サブアンテナＳＡ１からサブアンテナＳＡ２に向かう方向（Ｙ軸の負方向）を第１方向とすると、各サブアンテナに含まれる給電素子は、第１方向の方向に直交する第２方向（Ｘ軸方向）に配列されている。
　フィルタ１５７１およびフィルタ１５８１の各々は、サブアンテナＳＡ１に含まれる給電素子１２１１，１２１２に接続される。フィルタ１５７１を通過した高周波信号は、給電素子１２１１の給電点ＳＰ１１および給電素子１２１２の給電点ＳＰ２１に供給される。フィルタ１５８１を通過した高周波信号は、給電素子１２１１の給電点ＳＰ１２および給電素子１２１２の給電点ＳＰ２２に供給される。
　また、フィルタ１５７２およびフィルタ１５８２の各々は、サブアンテナＳＡ２に含まれる給電素子１２１３，１２１４に接続される。フィルタ１５７２を通過した高周波信号は、給電素子１２１３の給電点ＳＰ３１および給電素子１２１４の給電点ＳＰ４１に供給される。フィルタ１５８２を通過した高周波信号は、給電素子１２１３の給電点ＳＰ３２および給電素子１２１４の給電点ＳＰ４２に供給される。
　給電点ＳＰ１１，ＳＰ２１，ＳＰ３１，ＳＰ４１は、給電素子の中心からＹ軸の負方向にオフセットした位置に配置されており、給電点ＳＰ１１，ＳＰ２１，ＳＰ３１，ＳＰ４１に高周波信号が供給されることにより各給電素子からはＹ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。また、給電点ＳＰ１２，ＳＰ２２，ＳＰ３２，ＳＰ４２は、給電素子の中心からＸ軸の正方向にオフセットした位置に配置されており、給電点ＳＰ１２，ＳＰ２２，ＳＰ３２，ＳＰ４２に高周波信号が供給されることにより各給電素子からはＸ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　フィルタ１５７１，１５７２は、アンテナモジュール１００Ｆを法線方向から平面視した場合に、サブアンテナＳＡ１の給電素子およびサブアンテナＳＡ２の給電素子から等距離の仮想線ＣＬ２をまたぐように配置されている。さらに、フィルタ１５７１およびフィルタ１５７２は、サブアンテナＳＡ１からサブアンテナＳＡ２へ向かう第１方向（Ｙ軸の負方向）に直交する第２方向（Ｘ軸方向）に並べて配置されている。
　給電素子１２１１，１２１２のＸ軸方向の偏波用のフィルタ１５８１は、給電素子１２１１と給電素子１２１２との間に配置されている。一方、給電素子１２１３，１２１４のＸ軸方向の偏波用のフィルタ１５８２は、給電素子１２１３と給電素子１２１４との間に配置されている。
　このように、隣接するサブアンテナの各々に対応するフィルタを、サブアンテナの配列方向と直交する方向に並べて配置することによって、２つのサブアンテナに含まれる給電素子からλ／４の距離の領域内にすべてのフィルタを形成することが可能となるので、アレイアンテナにおけるアンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　図１７のアンテナモジュール１００Ｆにおいて、「サブアンテナＳＡ１」および「サブアンテナＳＡ２」は、本開示における「第１サブアンテナ」および「第２サブアンテナ」にそれぞれ対応する。また、「フィルタ１５７１」および「フィルタ１５７２」は、本開示における「第１フィルタ」および「第２フィルタ」に対応する。
　（変形例１）
　上述の各実施の形態におけるアンテナモジュールにおいては、給電素子および接地電極が単一の誘電率の誘電体で形成された誘電体基板に形成される構成について説明した。変形例１においては、誘電体基板が異なる誘電率を有する誘電体層で形成される構成について説明する。
　図１８は、変形例１のアンテナモジュール１００Ｇの側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｇにおいては、図３で示したアンテナモジュール１００における誘電体基板１３０が、誘電体基板１３０Ａに置き換えられた構成となっている。図１８において、図３と重複する要素の説明は繰り返さない。
　図１８を参照して、アンテナモジュール１００Ｇの誘電体基板１３０Ａは、互いに異なる誘電率を有する第１誘電体１３０１および第２誘電体１３０２によって形成されている。より具体的には、第２誘電体１３０２は、第１誘電体１３０１の誘電率よりも高い誘電率を有する材料で形成されている。第１誘電体１３０１は、第２誘電体１３０２上に配置されている。第２誘電体１３０２の下面（すなわち、誘電体基板１３０Ａの下面１３２Ａ）には、はんだバンプ１７０を介してＲＦＩＣ１１０が実装されている。
　アンテナモジュール１００Ｇにおいては、給電素子１２１１，１２１２は第１誘電体１３０１に形成されており、接地電極ＧＮＤは第２誘電体１３０２に形成されている。また、フィルタ１５１，１５２についても、第２誘電体１３０２内に形成されている。なお、図１８の例においては、第１誘電体１３０１と第２誘電体１３０２との境界に接地電極ＧＮＤが配置されているが、接地電極ＧＮＤは、第２誘電体１３０２の内層に配置されていてもよい。
　一般的に、給電素子から放射される電波の周波数帯域幅を広くするためには、給電素子と接地電極との間の誘電率を低くすることが好ましい。一方で、フィルタにおけるＱ値を大きくするためには、フィルタが形成される誘電体の誘電率を高くすることが好ましい。このように、誘電率に対して、アンテナ特性とフィルタ特性とがトレードオフの関係になり得るため、単一の誘電率の誘電体で誘電体基板を形成する場合には、必ずしも２つの特性に適した誘電率とはならない場合がある。
　変形例１のアンテナモジュール１００Ｇにおいては、給電素子１２１１，１２１２と接地電極ＧＮＤとの間の誘電体（第１誘電体１３０１）は、相対的に低い誘電率を有する誘電体で形成されている。また、フィルタ１５１，１５２が形成される、接地電極ＧＮＤよりも下方の誘電体（第２誘電体１３０２）は、第１誘電体１３０１よりも誘電率が高い誘電体で形成されている。このように、誘電体基板を異なる誘電率を有する２つの誘電体層を用いて形成し、フィルタが形成される誘電体の誘電率を、給電素子と接地電極との間の形成される誘電体の誘電率よりも高くすることによって、アンテナ特性およびフィルタ特性の双方を改善することが可能となる。
　（変形例２）
　上述の各実施の形態におけるアンテナモジュールにおいては、給電素子および接地電極が同じ誘電体基板に形成される構成について説明した。変形例２においては、給電素子および接地電極が、互いに分離された異なる誘電体基板に形成される構成について説明する。
　図１９は、変形例２のアンテナモジュール１００Ｈの側面透視図である。アンテナモジュール１００Ｈにおいては、図３で示したアンテナモジュール１００における誘電体基板１３０が、互いに分離された２つの誘電体基板１３０Ｂ，１３０Ｃに置き換えられた構成となっている。図１９において、図３と重複する要素の説明は繰り返さない。
　図１９を参照して、アンテナモジュール１００Ｈにおいては、給電素子１２１１および給電素子１２１２は、誘電体基板１３０Ｂに形成されている。一方、接地電極ＧＮＤおよびフィルタ１５１，１５２は、誘電体基板１３０Ｂから分離した誘電体基板１３０Ｃに形成されている。誘電体基板１３０Ｃの下面１３２Ｃには、はんだバンプ１７０を介してＲＦＩＣ１１０が実装されている。
　誘電体基板１３０Ｂおよび誘電体基板１３０Ｃは、接続部材によって接続されている。図１９の例においては、接続部材としてはんだバンプ１７１，１７２が用いられる場合が示されているが、接続部材は可撓性を有するケーブルあるいはコネクタであってもよい。
　給電配線１４１は、はんだバンプ１７１を介してフィルタ１５１と給電素子１２１１とを電気的に接続している。同様に、給電配線１４２は、はんだバンプ１７２を介してフィルタ１５２と給電素子１２１２とを電気的に接続している。そして、誘電体基板１３０Ｃを法線方向から平面視した場合に、フィルタ１５１，１５２の各々は、はんだバンプ１７１とはんだバンプ１７２との間において、はんだバンプ１７１，１７２から等距離の仮想線ＣＬ１をまたぐように配置されている。
　このように、給電素子が形成される誘電体基板と、接地電極およびフィルタが形成される誘電体基板とを分離することによって、給電素子を通信装置内においてフレキシブルに配置することが可能となる。
　また、上記の変形例１と同様に、給電素子が形成される誘電体基板の誘電率を相対的に低くし、接地電極およびフィルタが形成される誘電体基板の誘電率を相対的に高くすることによって、アンテナ特性およびフィルタ特性の双方を改善することもできる。
　なお、変形例２における「誘電体基板１３０Ｃ」は、本開示における「回路基板」に対応する。変形例２における「はんだバンプ１７１」および「はんだバンプ１７２」は、本開示の「第１端子」および「第２端子」にそれぞれ対応する。
　［実施の形態６］
　上述の実施の形態においては、アンテナ装置において、ＲＦＩＣから放射素子に至る給電配線にフィルタが形成される構成について説明した。実施の形態６においては、ＲＦＩＣにおける信号分岐前の経路にフィルタが形成される構成について説明する。
　図２０は、実施の形態６に従うアンテナモジュール１００Ｉが適用される通信装置１０Ｅのブロック図である。図２０を参照して、通信装置１０Ｅは、アンテナモジュール１００Ｉと、ＢＢＩＣ２００とを備える。アンテナモジュール１００Ｉは、ＲＦＩＣ１１０Ｅと、アンテナ装置１２０Ａと、フィルタ１０５Ｘ，１０５Ｙとを含む。
　アンテナ装置１２０Ａは、図８で示したアンテナモジュール１００Ｃと同様に、デュアル偏波タイプのアンテナ装置であり、給電素子１２１１，１２１２の各々には、ＲＦＩＣ１１０Ｉから、第１偏波用の高周波信号および第２偏波用の高周波信号が供給される。
　実施の形態２のアンテナモジュール１００Ｃ（図８）においては、ＲＦＩＣ１１０Ａからの高周波信号は、フィルタ装置１０６を介してアンテナ装置１２０Ａに伝達されていた。実施の形態６のアンテナモジュール１００Ｉにおいては、ＲＦＩＣ１１０Ｅとアンテナ装置１２０Ａは給電配線により直接接続されており、フィルタ１０５Ｘ，１０５Ｙの各々は、ＲＦＩＣ１１０Ｅにおける信号合成／分波器とスイッチとの間に接続されている。より具体的には、フィルタ１０５Ｘは第１偏波用のフィルタであり、信号合成／分波器１１６Ａとスイッチ１１７Ａとの間に接続されている。フィルタ１０５Ｙは第２偏波用のフィルタであり、信号合成／分波器１１６Ｂとスイッチ１１７Ｂとの間に接続されている。フィルタ１０５Ｘ，１０５Ｙは、ＲＦＩＣ１１０Ｅの外部に配置されており、具体的には、図２１，図２２で後述するようにアンテナ装置１２０Ａの内部に形成される。なお、ＲＦＩＣ１１０Ｅを構成するその他の要素は、図８におけるＲＦＩＣ１１０Ａと同様であり、重複する要素の説明は繰り返さない。
　図２１および図２２は、図２０のアンテナモジュール１００Ｉの詳細構成を示すである。図２１は、アンテナモジュール１００Ｉの平面透視図である。また、図２２は、アンテナモジュール１００Ｉの側面透視図が示されている。なお、図２１の平面図においては、説明を容易にするために、誘電体基板１３０の誘電体および接地電極ＧＮＤが省略されている。
　図２１および図２２を参照して、アンテナモジュール１００Ｉは、図９で示したアンテナモジュール１００Ｃと同様に、Ｘ軸方向に２つの給電素子１２１１，１２１２が配列されたアレイアンテナである。給電素子１２１１，１２１２は、誘電体基板１３０の上面１３１あるいは内部の層に配置されている。誘電体基板１３０において給電素子１２１１，１２１２よりも下面１３２側の層に、給電素子１２１１，１２１２に対向して、平板形状の接地電極ＧＮＤが配置される。誘電体基板１３０の下面１３２には、はんだバンプ１７０を介してＲＦＩＣ１１０が実装されている。
　誘電体基板１３０において、接地電極ＧＮＤの下面１３２側にフィルタ１０５Ｘ，１０５Ｙが配置されている。フィルタ１０５Ｘは、接続配線１６１１，１６１２によってＲＦＩＣ１１０に接続されている。また、フィルタ１０５Ｙは、接続配線１６２１，１６２２によってＲＦＩＣ１１０に接続されている。アンテナモジュール１００Ｉを法線方向から平面視した場合に、フィルタ１０５Ｘ，１０５Ｙの各々は、給電素子１２１１および給電素子１２１２から等距離の仮想線ＣＬ１をまたぐように配置されている。そして、フィルタ１０５Ｘ，１０５Ｙは、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
　給電素子１２１１の給電点ＳＰ１１，ＳＰ１２は、給電配線１４１Ｙ，１４１Ｘによって、それぞれＲＦＩＣ１１０Ｅと直接接続されている。給電点ＳＰ１２に高周波信号が供給されることによって、給電素子１２１１からＸ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。また、給電点ＳＰ１１に高周波信号が供給されることによって、給電素子１２１１からＹ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　同様に、給電素子１２１２の給電点ＳＰ２１，ＳＰ２２は、給電配線１４２Ｙ，１４２Ｘによって、それぞれＲＦＩＣ１１０Ｅと直接接続されている。給電点ＳＰ２２に高周波信号が供給されることによって、給電素子１２１２からＸ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。また、給電点ＳＰ２１に高周波信号が供給されることによって、給電素子１２１２からＹ軸方向を偏波方向とする電波が放射される。
　フィルタ１０５Ｘは、給電素子１２１１，１２１２において、Ｘ軸方向を偏波方向とする電波用のフィルタ装置である。フィルタ１０５Ｘを経由した高周波信号は、給電素子１２１１の給電点ＳＰ１２、および、給電素子１２１２の給電点ＳＰ２２に接続される。また、フィルタ１０５Ｙは、給電素子１２１１，１２１２において、Ｙ軸方向を偏波方向とする電波用のフィルタ装置である。フィルタ１０５Ｙを経由した高周波信号は、給電素子１２１１の給電点ＳＰ１１、および、給電素子１２１２の給電点ＳＰ２１に接続される。
　アンテナモジュール１００Ｉのように、各偏波方向の回路に対して共通のフィルタを設ける構成とすることによって、アンテナモジュール内に形成されるフィルタの個数を低減することができるので、アンテナモジュール全体のさらなる小型化を実現することができる。そして、隣接する２つの給電素子から等距離の仮想線をまたぐようにフィルタを配置することによって、アンテナモジュールのサイズの大型化を抑制することができる。
　なお、実施の形態６において、「給電素子１２１１」および「給電素子１２１２」は、それぞれ本開示の「第１放射素子」および「第２放射素子」に対応し、「フィルタ１０５Ｘ」および「フィルタ１０５Ｙ」は、それぞれ本開示の「第１フィルタ」および「第２フィルタ」に対応する。実施の形態６における「Ｘ軸方向」および「Ｙ軸方向」は、それぞれ本開示の「第１方向」および「第２方向」に対応する。実施の形態６において、「給電点ＳＰ１１」および「給電点ＳＰ２１」は本開示の「第１給電点」に対応し、「給電点ＳＰ１２」および「給電点ＳＰ２２」は本開示の「第２給電点」に対応する。
　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１０，１０Ａ～１０Ｅ　通信装置、ＳＰ１，ＳＰ１Ａ，ＳＰ１Ｂ，ＳＰ２，ＳＰ２Ａ，ＳＰ２Ｂ，ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２，ＳＰ３１，ＳＰ３２，ＳＰ４１，ＳＰ４２　給電点、１００，１００Ａ～１００Ｉ　アンテナモジュール、１０５，１０６，１０７，１０８，１０９　フィルタ装置、１０５Ａ～１０５Ｄ，１０５Ｘ，１０５Ｙ，１０６Ａ～１０６Ｈ，１０７Ａ１～１０７Ｄ１，１０７Ａ２～１０７Ｄ２，１０８Ａ１，１０８Ａ２，１０８Ｈ１，１０８Ｈ２，１０９Ａ～１０９Ｄ，１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ，１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ，１５６Ｂ，１５１１，１５１２，１５２１，１５２２，１５７１，１５７２，１５８１，１５８２　フィルタ、１０７Ａ～１０７Ｄ，１０８Ａ～１０８Ｈ，１５５，１５６　ダイプレクサ、１１１，１１３，１１７，１８１，１８３，１８７　スイッチ、１１０，１１０Ａ～１１０Ｅ　ＲＦＩＣ、１１２ＡＲ～１１２ＨＲ，１８２ＡＲ～１８２ＤＲ　ローノイズアンプ、１１２ＡＴ～１１２ＨＴ，１８２ＡＴ～１８２ＤＴ　パワーアンプ、１１４，１８４　減衰器、１１５，１８５　移相器、１１６，１８６　信号合成／分波器、１１８，１８８　ミキサ、１１９，１８９　増幅回路、１２０　アンテナ装置、１２１　給電素子、１２２　無給電素子、１３０，１３０Ａ～１３０Ｃ　誘電体基板、１３０１，１３０２　誘電体、１４１，１４２　給電配線、１６１，１６２，１６１１，１６１２，１６２１，１６２２　接続配線、１７０～１７２　はんだバンプ、１９１，１９２，１５０３，１５０５，１５０６，１５０８　線路、２１０　分岐回路、１５０１　入力端子、１５０２　出力端子、１５０４，１５０７　ビア、２００　ＢＢＩＣ、ＧＮＤ　接地電極、ＳＡ１，ＳＡ２　サブアンテナ。

Claims (17)

  1. 　互いに隣接して配置された、平面形状の第１放射素子および第２放射素子を備えたアンテナモジュールであって、
    　前記第１放射素子に接続された第１フィルタと、
    　前記第２放射素子に接続された第２フィルタとを備え、
    　前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの各々は、
    　　互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成され、
    　　前記アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、前記第１放射素子と前記第２放射素子との間において、前記第１放射素子および前記第２放射素子から等距離の仮想線をまたぐように配置されている、アンテナモジュール。
  2. 　前記第１放射素子から前記第２放射素子へ向かう方向を第１方向とすると、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第１方向とは異なる第２方向に並んで配置されており、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々には、対応する放射素子の中心点から前記第２方向にオフセットした位置に第１給電点が設けられており、
    　前記第１フィルタは、前記第１放射素子の第１給電点からさらに前記第２方向側に配置されており、
    　前記第２フィルタは、前記第２放射素子の第１給電点から前記第２方向とは反対の方向に配置されている、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  3. 　前記第１放射素子および前記第２放射素子に対向して配置される接地電極をさらに備え、
    　前記接地電極は、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタと、前記第１放射素子および前記第２放射素子との間の層に配置される、請求項１または２に記載のアンテナモジュール。
  4. 　前記第１放射素子および前記第２放射素子に対向して配置される接地電極をさらに備え、
    　前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第１放射素子および前記第２放射素子と、前記接地電極との間の層に配置される、請求項１または２に記載のアンテナモジュール。
  5. 　前記アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、前記第１フィルタと前記第２フィルタとは重なっていない、請求項１～４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  6. 　前記アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、
    　　前記第１フィルタは、前記第２放射素子と重なっておらず、
    　　前記第２フィルタは、前記第１放射素子と重なっていない、請求項１～５のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  7. 　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々には、対応する放射素子の中心点から前記第１方向にオフセットした位置に第２給電点が設けられており、
    　前記アンテナモジュールは、
    　　前記第１放射素子の第２給電点に接続された第３フィルタと、
    　　前記第２放射素子の第２給電点に接続された第４フィルタとをさらに備える、請求項２に記載のアンテナモジュール。
  8. 　前記第１放射素子から前記第２放射素子へ向かう方向を第１方向とすると、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第１方向とは異なる第２方向に並んで配置されており、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々には、対応する放射素子の中心点から前記第２方向にオフセットした位置に第１給電点が設けられるとともに、対応する放射素子の中心点から前記第１方向にオフセットした位置に第２給電点が設けられており、
    　前記第１フィルタは、前記第１放射素子の第１給電点に接続されており、
    　前記第２フィルタは、前記第２放射素子の第２給電点に接続されており、
    　前記アンテナモジュールは、
    　　前記第１放射素子の第２給電点に接続された第３フィルタと、
    　　前記第２放射素子の第１給電点に接続された第４フィルタとをさらに備える、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  9. 　前記第１放射素子から前記第２放射素子へ向かう方向を第１方向とすると、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第１方向とは異なる第２方向に並んで配置されており、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々には、対応する放射素子の中心点から前記第２方向にオフセットした位置に第１給電点が設けられるとともに、対応する放射素子の中心点から前記第２方向と反対方向にオフセットした位置に第２給電点が設けられており、
    　各放射素子について、放射される電波の波長をλとした場合に、第１給電点は、λ／２の長さの線路によって第２給電点と接続されており、
    　前記第１フィルタは、前記第１放射素子の第１給電点に接続されており、
    　前記第２フィルタは、前記第２放射素子の第２給電点に接続されている、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  10. 　前記第１放射素子に接続された第３フィルタと、
    　前記第２放射素子に接続された第４フィルタと、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子に対向して配置される接地電極とをさらに備え、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々は、
    　　給電素子と、
    　　前記給電素子と前記接地電極との間に、前記給電素子と対向して配置された無給電素子とを含み、
    　前記第１フィルタおよび前記第３フィルタのうち、一方は前記第１放射素子の給電素子に対応するフィルタであり、他方は前記第１放射素子の無給電素子に対応するフィルタであり、
    　前記第２フィルタおよび前記第４フィルタのうち、一方は前記第２放射素子の給電素子に対応するフィルタであり、他方は前記第２放射素子の無給電素子に対応するフィルタである、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  11. 　前記第１放射素子に接続された第３フィルタと、
    　前記第２放射素子に接続された第４フィルタと、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子に対向して配置される接地電極とをさらに備え、
    　前記第１放射素子から前記第２放射素子へ向かう方向を第１方向とすると、前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第１方向とは異なる第２方向に並んで配置されており、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々は、
    　　給電素子と、
    　　前記給電素子と前記接地電極との間に、前記給電素子と対向して配置された無給電素子とを含み、
    　前記第１フィルタ～前記第４フィルタの各々は、給電素子に対応するフィルタ要素と、無給電素子に対応するフィルタ要素とを含むダイプレクサであり、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々における給電素子には、前記第２方向を偏波方向とする電波を放射するための第１給電点、および、前記第１方向を偏波方向とする電波を放射するための第２給電点が設けられており、
    　前記第１フィルタおよび前記第３フィルタのうち、一方は前記第１放射素子の第１給電点に接続され、他方は前記第１放射素子の第２給電点に接続されており、
    　前記第２フィルタおよび前記第４フィルタのうち、一方は前記第２放射素子の第１給電点に接続され、他方は前記第２放射素子の第２給電点に接続されている、請求項１に記載のアンテナモジュール。
  12. 　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々において、無給電素子のサイズは給電素子のサイズよりも大きく、
    　前記アンテナモジュールは、前記第１フィルタ～前記第４フィルタの各々に対して、当該フィルタを通過した高周波信号を、対応する給電素子に伝達するように構成された給電配線をさらに備え、
    　当該給電配線は、無給電素子を貫通して給電素子に接続される、請求項１０または請求項１１に記載のアンテナモジュール。
  13. 　互いに隣接して配置された、第１サブアンテナおよび第２サブアンテナを備えたアンテナモジュールであって、
    　前記第１サブアンテナおよび前記第２サブアンテナの各々は、前記第１サブアンテナから前記第２サブアンテナに向かう第１方向とは異なる第２方向に配列された、平面形状の複数の放射素子を含み、
    　前記アンテナモジュールは、
    　前記第１サブアンテナに含まれる放射素子に接続された第１フィルタと、
    　前記第２サブアンテナに含まれる放射素子に接続された第２フィルタとをさらに備え、
    　前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの各々は、
    　　互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成され、
    　　前記アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、前記第１サブアンテナと前記第２サブアンテナとの間において、前記第１サブアンテナおよび前記第２サブアンテナから等距離の仮想線をまたぐように配置されており、
    　前記第１フィルタおよび前記第２フィルタは、前記第２方向に並んで配置されている、アンテナモジュール。
  14. 　互いに隣接して配置された、平面形状の第１放射素子および第２放射素子とを備えたアンテナモジュールであって、
    　前記第１放射素子および前記第２放射素子の各々には、対応する放射素子の中心点から第２方向にオフセットした位置に第１給電点が設けられるとともに、対応する放射素子の中心点から第１方向にオフセットした位置に第２給電点が設けられており、
    　前記アンテナモジュールは、
    　　各放射素子の第２給電点に供給される高周波信号をフィルタリングするように構成された第１フィルタと、
    　　各放射素子の第１給電点に供給される高周波信号をフィルタリングするように構成された第２フィルタとを備え、
    　前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの各々は、
    　　互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成され、
    　　前記アンテナモジュールを法線方向から平面視した場合に、前記第１放射素子と前記第２放射素子との間において、前記第１放射素子および前記第２放射素子から等距離の仮想線をまたぐように配置されている、アンテナモジュール。
  15. 　各放射素子に高周波信号を供給するように構成された給電回路をさらに備える、請求項１～１４のいずれか１項に記載のアンテナモジュール。
  16. 　請求項１～１５のいずれか１項に記載のアンテナモジュールを搭載した、通信装置。
  17. 　互いに隣接して配置された、平面形状の第１放射素子および第２放射素子にそれぞれ接続される第１端子および第２端子を備えた回路基板であって、
    　前記第１端子に接続された第１フィルタと、
    　前記第２端子に接続された第２フィルタとを備え、
    　前記第１フィルタおよび前記第２フィルタの各々は、
    　　互いに非接続の複数の共振線路を含んで構成され、
    　　前記回路基板を法線方向から平面視した場合に、前記第１端子と前記第２端子との間において、前記第１端子および前記第２端子から等距離の仮想線をまたぐように配置されている、回路基板。
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