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公開番号2025053835
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023162900
出願日2023-09-26
発明の名称アンテナモジュールおよびアンテナ装置
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01Q 23/00 20060101AFI20250331BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アンテナ素子ごとのアイソレーションを確保した上で、アンテナモジュールが占める面積を、従来よりも小さくする。
【解決手段】アンテナモジュール70は、電波を放射するアンテナ素子1と、アンテナ素子1が設けられたアンテナ基板2と、アンテナ素子1が電波として放射する送信信号を増幅する増幅器4と、増幅器4が発生する熱を受ける伝熱部材6と、増幅器4が入る空間が設けられ、送信信号をアンテナ素子1に伝える配線である信号配線が設けられたアンテナ支持基板3と、増幅器4が搭載され、伝熱部材6が通る空間と信号配線が設けられた増幅器基板5と、増幅器4で増幅される、位相が調整された決められた周波数の送信信号を生成する位相調整回路9と、位相調整回路9が搭載され、伝熱部材6が通る空間と信号配線が設けられた位相調整回路基板8と、信号配線を外部と電気的に遮蔽する遮蔽構造33とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電波を放射するアンテナ素子と、
前記アンテナ素子が設けられたアンテナ基板と、
前記アンテナ素子が前記電波として放射する送信信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の前記アンテナ基板が存在する側とは反対側の面に接続し、前記増幅器が発生する熱を受ける伝熱部材と、
前記増幅器が入る空間が設けられ、前記アンテナ基板と接続し、前記送信信号を前記アンテナ素子に伝える配線である信号配線が設けられたアンテナ支持基板と、
前記アンテナ支持基板が存在する側の主面に前記増幅器が搭載され、前記アンテナ支持基板と接続し、前記伝熱部材が通る空間が設けられ、前記信号配線が設けられた増幅器基板と、
前記増幅器で増幅される、位相が調整された決められた周波数の前記送信信号を生成する位相調整回路と、
前記増幅器基板の前記増幅器が搭載されていない側に配置され、前記増幅器基板が存在する側と反対側の主面に前記位相調整回路が搭載され、前記伝熱部材が通る空間が設けられ、前記信号配線が設けられた位相調整回路基板と、
前記信号配線を外部と電気的に遮蔽する遮蔽構造とを備えたアンテナモジュール。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記位相調整回路基板が前記増幅器基板と接続し、
前記遮蔽構造が、
前記アンテナ支持基板、前記増幅器基板および前記位相調整回路基板のそれぞれの周縁部に、前記電波の波長の半分よりも短い間隔で設けられたスルーホールの内面に設けられた複数のスルーホール導体と、
前記アンテナ支持基板の両側の主面、前記増幅器基板の両側の主面、前記位相調整回路基板の前記増幅器基板が存在する側の主面のそれぞれにおいて、各前記スルーホール導体と接続するように設けられた、あるいは前記アンテナ基板の前記アンテナ支持基板が存在する側の主面の周縁部に決められた幅で設けられた主面導体と、
前記アンテナ基板の前記アンテナ支持基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記アンテナ支持基板の前記アンテナ基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記アンテナ支持基板の前記増幅器基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記増幅器基板の前記アンテナ支持基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記増幅器基板の前記位相調整回路基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記位相調整回路基板の前記増幅器基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記電波の波長の半分よりも短い間隔で設けられたはんだ接合部と、
前記位相調整回路基板に設けられた複数の前記スルーホール導体が接続する、前記位相調整回路基板の前記増幅器基板が存在する側とは反対側の主面に設けられた接地された接地導体とを含む、請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項３】
前記遮蔽構造が、前記アンテナ支持基板の両側の主面、前記増幅器基板の両側の主面および前記位相調整回路基板の前記増幅器基板が存在する側の主面のそれぞれにおいて、前記スルーホール導体ごとに分離して設けられた複数の前記主面導体と、各前記主面導体を対向する主面の対応する前記主面導体と接合する複数の前記はんだ接合部とを含む、請求項２に記載のアンテナモジュール。
【請求項４】
前記遮蔽構造が、前記アンテナ支持基板の両側の主面、前記増幅器基板の両側の主面、前記位相調整回路基板の前記増幅器基板が存在する側の主面のそれぞれにおいて、各前記スルーホール導体と接続する１個の前記主面導体と、環状に決められた幅で設けられた前記はんだ接合部とを含む、請求項２に記載のアンテナモジュール。
【請求項５】
前記遮蔽構造が、前記アンテナ支持基板、前記増幅器基板および前記位相調整回路基板を収納する導電性を有する金属製の筒を有する、請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項６】
前記増幅器基板と前記位相調整回路基板の間に配置され、前記伝熱部材が通る空間が設けられ、前記増幅器基板および前記位相調整回路基板と接続し、前記信号配線が設けられた増幅器支持基板をさらに備えた請求項１に記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
前記遮蔽構造が、
前記アンテナ支持基板、前記増幅器基板、前記増幅器支持基板および前記位相調整回路基板のそれぞれの周縁部に、前記電波の波長の半分よりも短い間隔で設けられたスルーホールの内面に設けられた複数のスルーホール導体と、
前記アンテナ支持基板の両側の主面、前記増幅器基板の両側の主面、前記増幅器支持基板の両側の主面および前記位相調整回路基板の前記増幅器支持基板が存在する側の主面のそれぞれにおいて、各前記スルーホール導体と接続するように設けられた、あるいは前記アンテナ基板の前記アンテナ支持基板が存在する側の主面の周縁部に決められた幅で設けられた主面導体と、
前記アンテナ基板の前記アンテナ支持基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記アンテナ支持基板の前記アンテナ基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記アンテナ支持基板の前記増幅器基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記増幅器基板の前記アンテナ支持基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記増幅器基板の前記増幅器支持基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記増幅器支持基板の前記増幅器基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記増幅器支持基板の前記位相調整回路基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体と前記位相調整回路基板の前記増幅器支持基板が存在する側の主面に設けられた前記主面導体とを接合する、前記電波の波長の半分よりも短い間隔で設けられたはんだ接合部と、
前記位相調整回路基板に設けられた複数の前記スルーホール導体が接続する、前記位相調整回路基板の前記増幅器支持基板が存在する側とは反対側の主面に設けられた接地された接地導体とを含む、請求項６に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記遮蔽構造が、前記アンテナ支持基板の両側の主面、前記増幅器基板の両側の主面、前記増幅器支持基板の両側の主面および前記位相調整回路基板の前記増幅器支持基板が存在する側の主面のそれぞれにおいて、前記スルーホール導体ごとに分離して設けられた複数の前記主面導体と、各前記主面導体を対向する主面の対応する前記主面導体と接合する複数の前記はんだ接合部とを含む、請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記遮蔽構造が、前記アンテナ支持基板の両側の主面、前記増幅器基板の両側の主面、前記増幅器支持基板の両側の主面および前記位相調整回路基板の前記増幅器支持基板が存在する側の主面のそれぞれにおいて、各前記スルーホール導体と接続する１個の前記主面導体と、環状に決められた幅で設けられた前記はんだ接合部とを含む、請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記遮蔽構造が、前記アンテナ支持基板、前記増幅器基板、前記増幅器支持基板および前記位相調整回路基板を収納する導電性を有する金属製の筒を有する、請求項６に記載のアンテナモジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を送信するアレーアンテナを構成するアンテナモジュールおよびアンテナモジュールで構成されたアンテナ装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯通信機器で使用される、電波を送受信するアンテナモジュールでは、小型でありながら十分なアンテナ特性を有することが望ましい。アンテナ特性の低下を抑制しながら、通信装置内でのレイアウトの自由度を向上させるために、放射素子が配置される第１基板と、給電回路が配置される第２基板とが接続部材で、それぞれの端部を接続する構成が示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
増幅器などの発熱部品を搭載した回路基板で、発熱部品から効率よく放熱させるために、銅製の伝熱部を発熱部品に接触させる放熱構造が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
高周波モジュールにおいて、複数の電子部品間のアイソレーションを向上させる構成が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ＷＯ２０２２／００４０８０
特開２０２０－１９１４１０
ＷＯ２０２２／１３０７３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、アンテナモジュールを複数の基板で構成する。端部で複数の基板を接続しており、アンテナモジュールに要する面積を小さくすることは難しい。無線送電のために使用されるアンテナ装置を複数のアンテナモジュールを組み合わせることで構成する場合には、アンテナモジュールが占める面積を小さくすることが望ましい。複数のアンテナモジュールを近接して配置させる場合には、複数のアンテナモジュールが互いに電気的な影響を及ぼすことが無いように、必要十分なアイソレーションを得ることが必要である。
【０００７】
この発明は、アンテナ素子ごとのアイソレーションを確保した上で、アンテナモジュールが占める面積を、従来よりも小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るアンテナモジュールは、電波を放射するアンテナ素子と、アンテナ素子が設けられたアンテナ基板と、アンテナ素子が電波として放射する送信信号を増幅する増幅器と、増幅器のアンテナ基板が存在する側とは反対側の面に接続し、増幅器が発生する熱を受ける伝熱部材と、増幅器が入る空間が設けられ、アンテナ基板と接続し、送信信号をアンテナ素子に伝える配線である信号配線が設けられたアンテナ支持基板と、アンテナ支持基板が存在する側の主面に増幅器が搭載され、アンテナ支持基板と接続し、伝熱部材が通る空間が設けられ、信号配線が設けられた増幅器基板と、増幅器で増幅される、位相が調整された決められた周波数の送信信号を生成する位相調整回路と、増幅器基板の増幅器が搭載されていない側に配置され、増幅器基板が存在する側と反対側の主面に位相調整回路が搭載され、伝熱部材が通る空間が設けられ、信号配線が設けられた位相調整回路基板と、信号配線を外部と電気的に遮蔽する遮蔽構造とを備えたものである。
【０００９】
また、２以上の整数である配列個数のアンテナ素子と、配列個数のアンテナ素子が設けられたアンテナ基板と、各アンテナ素子に供給される送信信号を増幅する配列個数の増幅器と、各増幅器のアンテナ基板が存在しない側の面に接続し、各増幅器が発生する熱を受ける配列個数の伝熱部材と、各増幅器が入る配列個数の空間が設けられ、アンテナ基板と接続し、送信信号を各アンテナ素子に伝える配列個数の信号配線が設けられたアンテナ支持基板と、アンテナ支持基板が存在する側の主面に配列個数の増幅器が搭載され、アンテナ支持基板と接続し、各伝熱部材が通る配列個数の空間が設けられ、信号配線が設けられた増幅器基板と、各増幅器で増幅される、位相が調整された決められた周波数の送信信号を生成する配列個数の位相調整回路と、増幅器基板が存在する側と反対側の主面に位相調整回路が搭載され、各伝熱部材が通る配列個数の空間が設けられ、配列個数の信号配線が設けられた位相調整回路基板と、増幅器基板の増幅器が搭載されていない側に配置され、増幅器基板が存在する側と反対側の主面に配列個数の位相調整回路が搭載され、各伝熱部材が通る空間が設けられ、配列個数の信号配線が設けられた位相調整回路基板と、アンテナ支持基板、増幅器基板および位相調整回路基板の各領域に設けられた信号配線を、他の領域に設けられた信号配線および外部と電気的に遮蔽する配列個数の遮蔽構造とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るアンテナモジュールでは、アンテナ素子ごとのアイソレーションを確保した上で、アンテナモジュールが占める面積を従来よりも小さくできる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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