JP6933251B2 - 平面アンテナ及び無線モジュール - Google Patents

Description

本発明は、平面アンテナ及び無線モジュールに関する。
本出願は、２０１７年３月３０日出願の日本出願第２０１７−０６７６９０号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

特許文献１，２は、フレキシブル基板を用いた平面アンテナを開示している。

特開２００６−１９７０７２号公報 特開２００７−８９１０９号公報

一実施形態に係る平面アンテナは、放射素子と、フレキシブルな誘電体フィルム部と、前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、前記放射素子に対向する第１グランド導体と、前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在する誘電体層を有するアンテナベースと、を備える。前記誘電体フィルムは、前記アンテナベースの側面から延設され、前記アンテナベースは、前記誘電体フィルムよりも厚い。前記誘電体層の側面から前記誘電体フィルム部が延設されている。

また、他の実施形態に係る無線モジュールは、放射素子と、フレキシブルな誘電体フィルム部と、前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、前記放射素子に対向する第１グランド導体と、前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在し前記誘電体フィルム部よりも厚い誘電体層を有し、側面から前記誘電体フィルム部が延設されたアンテナベースと、前記給電線が接続された無線部と、を備える。

図１は平面アンテナの斜視図である。 図２は平面アンテナの分解斜視図である。 図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。 図４は平面アンテナを備えるＲＦフロントエンドモジュールの斜視図である。 図５Ａは平面アンテナの第１変形例を示す斜視図である。 図５Ｂは図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線断面図である。 図６Ａは平面アンテナの第２変形例を示す斜視図である。 図６Ｂは図６Ａの６Ｂ−６Ｂ線断面図である。 図７Ａは平面アンテナの第３変形例を示す斜視図である。 図７Ｂは図７Ａの７Ｂ−７Ｂ線断面図である。 図８Ａは平面アンテナの第４変形例を示す斜視図である。 図８Ｂは図８Ａの８Ｂ−８Ｂ線断面図である。

［本開示が解決しようとする課題］
フレキシブル基板は、曲げることができるように、薄く形成されている。その薄さのため、フレキシブル基板を用いた平面アンテナでは、広帯域性を得るのが容易ではない。

例えば、平面アンテナとしてマイクロストリップアンテナを考えた場合、基板の板厚を大きくすることにより、放射素子とグランド導体との間の距離を大きくすると、アンテナは広帯域化する。しかし、基板を厚くすると、フレキシブル基板としての柔軟性が損なわれる。したがって、フレキシブル基板としての柔軟性を維持しつつ、広帯域化するのは容易ではない。

フレキシブル基板のような柔軟性を有しつつも、広帯域性を確保することが望まれる。

一つの実施形態において、平面アンテナは、給電線が設けられたフレキシブルな誘電体フィルム部よりも厚い誘電体層を備える。厚い誘電体層により、平面アンテナの広帯域性を確保することができる。
［本開示の効果］

給電線が設けられた誘電体フィルム部はフレキシブルである一方、放射素子が設けられた誘電体層は誘電体フィルム部よりも厚いため、広帯域性が確保できる。

［１．実施形態の概要］

（１）実施形態に係る平面アンテナは、放射素子と、フレキシブルな誘電体フィルム部と、前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、前記放射素子に対向する第１グランド導体と、前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在する誘電体層を有するアンテナベースと、を備える。前記誘電体フィルムは、前記アンテナベースの側面から延設され、前記アンテナベースは、前記誘電体フィルムよりも厚い。前記誘電体層の側面から前記誘電体フィルム部が延設されている。前記誘電体層は前記誘電体フィルム部よりも厚い。給電線が設けられた誘電体フィルム部はフレキシブルである一方、放射素子が設けられた誘電体層は誘電体フィルム部よりも厚いため、広帯域性が確保できる。

フレキシブルな誘電体フィルム部は、フレキシブル基板のように曲げることができる程度に薄い誘電体である。フレキシブルな誘電体フィルム部としては、例えば、フレキシブル基板に用いられるベースフィルムを好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。誘電体層は、リジッド基板のように、ほとんど曲がらない程度の剛性を有していてもよいし、多少曲がる程度の柔軟性を有していても良い。

誘電体フィルム部は、アンテナベースの１つの側面から延設されていてもよいし、複数の側面から延設されていてもよい。例えば、アンテナベースが平面視において矩形状である場合、誘電体フィルム部は、４つの側面のいずれか１つの側面から延設されていてもよいし、２つの側面、３つの側面、又は４つの側面から延設されていてもよい。

（２）前記誘電体フィルム部は、前記アンテナベースの前記側面から、シームレスに延設されているのが好ましい。シームレスに延設とは、誘電体フィルム部が、アンテナベースに対して、接着などによる接合部（シーム）を介して設けられているのではなく、誘電体フィルム部が、アンテナベースの少なくとも一部に対して一体的に形成されていることをいう。誘電体フィルム部がアンテナベースからシームレスに延設されていることで、誘電体フィルム部とアンテナベースの一体性が高まり、強固な構造が得られる。なお、誘電体フィルム部は、放射素子と第１グランド導体との間に介在する誘電体層からシームレスに延設されていなくてもよいし、シームレスに延設されていてもよい。

（３）前記アンテナベースは、前記誘電体フィルム部に対してシームレスな主層と、前記主層に積層された１以上の副層と、を備えることができる。誘電体フィルム部に対してシームレスな主層は、誘電体フィルム部とアンテナベースとの一体性を高めるのに有用である。副層を主層に積層することで、アンテナベースを、誘電体フィルム部に対してシームレスな主層よりも厚くすることができる。実施形態においては、例えば、１枚のフィルムのうち、副層が積層された範囲を主層とし、副層が積層された範囲以外の範囲を、上記の誘電体フィルム部とすることができる。

（４）前記１以上の副層は、前記主層の第１面側に積層された１以上の第１副層と、前記第１面の反対面である第２面側に積層された１以上の第２副層と、を備えるのが好ましい。主層の両面側に副層を積層させることで、厚さを容易に大きくすることができる。

（５）前記放射素子及び前記第１グランド導体のいずれか一方は、前記第１副層に設けられ、他方は、前記第２副層に設けられているのが好ましい。放射素子及び第１グランド導体を副層に設けることで、放射素子と第１グランド導体との間の間隔を容易に大きくすることができる。

（６）前記１以上の第１副層の数と前記１以上の第２副層の数とは同じであるのが好ましい。第１副層の数と第２副層の数とが同じであることで、アンテナベースの変形を抑制できる。

（７）前記第１グランド導体及び前記放射素子のいずれか一方は、前記主層に設けられているのが好ましい。誘電体フィルム部に対してシームレスな主層に、第１グランド導体及び前記放射素子のいずれか一方を設けることで、給電のための配線が容易となる。

（８）前記第１グランド導体は、前記主層に設けられ、前記主層に対してシームレスな前記誘電体フィルム部に設けられた給電用の第２グランド導体に接続されているのが好ましい。この場合、第１グランド導体と第２グランド導体との接続が容易である。

（９）前記放射素子は、前記主層に設けられ、前記主層に対してシームレスな前記誘電体フィルム部に設けられた給電線に接続されているのが好ましい。この場合、放射素子と給電線との接続が容易である。

（１０）前記誘電体層は、前記１以上の副層を有するのが好適である。副層によって、厚さの大きい誘電体層を容易に得ることができる。

（１１）前記アンテナベースは、前記誘電体フィルム部に対してシームレスであって前記誘電体フィルム部よりも厚い層を備えるのが好ましい。この場合、厚い誘電体層を容易に得ることができる。

（１２）平面アンテナは、ミリ波又はミリ波よりも波長の短い電波用であるのが好ましい。ミリ波は波長の長さがミリオーダ（１〜１０ｍｍ）の電波である。放射素子の大きさは、電波の波長によって決まり、波長が短いほど小さくできる。ミリ波又はミリ波よりも波長の短い電波用の平面アンテナにおける放射素子は、例えば、数ｍｍ程度又はそれ以下の小型サイズである。したがって、誘電体層も小さくてよく、誘電体層が厚いことによる柔軟性の低下の影響を小さくできる。

（１３）実施形態に係る無線モジュールは、放射素子と、フレキシブルな誘電体フィルム部と、前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、前記放射素子に対向する第１グランド導体と、前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在し前記誘電体フィルム部よりも厚い誘電体層を有し、側面から前記誘電体フィルム部が延設されたアンテナベースと、前記給電線が接続された無線部と、を備える。無線モジュールは、例えば、移動通信における移動局又は基地局のＲＦフロントエンドモジュールである。無線モジュールは、移動体通信における移動局自体又は基地局自体であってもよい。

［２．実施形態の詳細］

［２．１ 平面アンテナ］

図１から図３は、一実施形態に係る平面アンテナ１０を示している。平面アンテナ１０は、例えば、ミリ波用のアンテナである。

図示の平面アンテナ１０は、１枚の主フィルム１１０に、複数の副フィルム１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０，１９０を積層して構成されている。主フィルム１１０の材質は、誘電体であれば特に限定されないが、フレキシブル基板のベースフィルムとして用いられるものが好ましく、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、又はポリイミド（ＰＩ）である。主フィルム１１０は、例えば１０μｍから５０μｍ程度の厚さを有し、柔軟性を有し、曲げ変形させることができる。

副フィルム１２０〜１９０の材質は、誘電体であれば特に限定されないが、主フィルム１１０と同様にフレキシブル基板のベースフィルムとして用いられるものが好ましく、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、又はポリイミド（ＰＩ）である。副フィルム１２０〜１９０の材質は、主フィルム１１０と同じであってもよいし、異なっていても良い。複数のフィルム１２０〜１９０それぞれの材質は、同じであってもよいし、異なっていても良い。

副フィルム１２０〜１９０それぞれは、例えば、例えば１０μｍから５０μｍ程度の厚さを有し、柔軟性を有し、曲げ変形させることができる。副フィルム１２０〜１９０それぞれは、主フィルム１１０よりも厚くても良いし、薄くても良い。副フィルム１２０〜１９０の厚さが大きいほど、アンテナ広帯域化に有利である。副フィルム１２０〜１９０それぞれは、主フィルム１１０よりも低い誘電率を有していても良いし、高い誘電率を有していても良い。低い誘電率は、アンテナ広帯域化に有利である。また、副フィルム１２０〜１９０は、主フィルム１１０よりも剛性が高くても良いし、剛性が低くてもよい。

以下では、主フィルム１１０及び各副フィルム１２０〜１９０は、同じ材質（例えば、ＬＣＰ）であって、同じ厚さ（例えば、５０μｍ）であるものとして説明する。積層される複数のフィルム１１０，１２０〜１９０それぞれが同じ材質かつ同じ厚さであると、アンテナ特性の設計が容易になり有利である。

副フィルム１２０〜１９０は、矩形状であり、平面視において、全て同じ大きさである。主フィルム１１０は、副フィルム１２０〜１９０よりも大きい。主フィルム１１０は、第１範囲１１１と第２範囲１１２とを有する。第１範囲１１１は、副フィルム１２０〜１９０が積層され、副フィルム１２０〜１９０と同じ大きさの矩形状である。第２範囲１１２は、主フィルム１１０のうち、第１範囲１１１以外の範囲である。第１範囲１１１と第２範囲１１２とはシームレスに一体形成されている。図示の第２範囲１１２は、第１範囲１１１よりも狭い幅Ｗを有するが、第１範囲１１１と同じ幅を有しても良い。

第２範囲１１２は、第１範囲１１１及び副フィルム１２０〜１９０の積層構造体４１０の側面から側方へ突出する。図示の第２範囲１１２は、平面視において矩形である積層構造体４１０における１つの側面から突出したフレキシブルな誘電体フィルム部４２０になっている。なお、積層構造体４１０における他の３つの側面は平坦面である。

実施形態に係る平面アンテナ１０は、放射素子２１０と、放射素子２１０に対向するグランド導体（第１グランド導体）２２０と、を備えるマイクロストリップアンテナである。放射素子２１０及びグランド導体２２０は、積層構造体４１０に設けられている。積層構造体４１０は、放射素子２１０及びグランド導体２２０を備えるアンテナベース４１０になっている。アンテナベース４１０は、主フィルム１１０に副フィルム１２０〜１９０を積層して構成されているため、副フィルム１２０〜１９０が積層されていない誘電体フィルム部４２０よりも厚い。アンテナベース４１０において、積層構造体４１０全体が、放射素子２１０及びグランド導体２２０に挟まれた誘電体層になっている。なお、積層構造体４１０の一部が、放射素子２１０及びグランド導体２２０に挟まれた誘電体層になっていてもよい。すなわち、アンテナベース４１０は、放射素子２１０及びグランド導体２２０に挟まれていない層を有していてもよい。

以下では、アンテナベース４１０のうち、主フィルム１１０の第１範囲１１１からなる層を主層といい、副フィルム１２０〜１９０それぞれからなる層を副層という。図示のアンテナベース４１０は、１つの主層１１１と、主層１１１に積層された複数（８つ）の副層１２０〜１９０と、を備える。主層１１１と誘電体フィルム部４２０とは、１枚のフィルム１１０によって構成されているため、シームレスである。換言すると、誘電体フィルム４２０は、アンテナベース４１０の主層１１１からシームレスに側方へ延設されている。

放射素子２１０は、積層構造体４１０の厚さ方向の一端側（図１〜図３において最上層）に位置する副層１２０上に設けられている。図示の放射素子２１０は、方形であるが、円形であってもよい。放射素子２１０は、例えば、誘電体からなる副層１２０上に導体を印刷することによって形成される。

グランド導体２２０は、積層構造体４１０の厚さ方向の他端側（図１〜図４において最下層）に位置する副層１９０上に設けられている。グランド導体２２０は、放射素子２１０よりも大きい。図示のグランド導体２２０は、矩形状の副層１９０の全面に形成されているため方形であるが、その形状は特に限定されない。グランド導体２２０は、例えば、誘電体であるフィルム１９０に導体を印刷することにより形成される。

主フィルム１１０は、第１面１１０ａと第２面１１０ｂとを有している。第１面１１０ａは、主フィルム１１０の両面１１０ａ，１１０ｂのうち、副フィルム１２０，１３０，１４０，１５０側の面である。第２面１１０ｂは、第１面１１０ａの反対面であり、副フィルム１６０，１７０，１８０，１９０側の面である。

主フィルム１１０における第２面１１０ｂには、放射素子２１０へ給電する給電線（第１給電線）３１０が形成されている。給電線３１０は、第２範囲１１２（誘電体フィルム部４２０）から第１範囲１１１へ延びるように形成されている。放射素子２１０へは、電磁結合給電方式により、給電される。電磁結合給電方式については後述する給電線３１０は、例えば、誘電体であるフィルム１１０の第２面１１０ｂ上に導体を印刷することによって形成される。

主フィルム１１０における第１面１１０ａには、給電用のグランド導体（第２グランド導体）２４０が設けられている。実施形態では、給電線３１０がマイクロストリップ線路として機能するように、グランド導体２４０は、誘電体であるフィルム１１０を介して給電線３１０に対向する。グランド導体２４０は、例えば、誘電体であるフィルム１１０の第１面１１０ａ上に導体を印刷することによって形成される。

グランド導体２４０をグランド導体２２０に接続するため、主層１１１及び副層１６０，１７０，１８０，１９０には、それぞれ、スルーホール３２１，３２２，３２３，３２４，３２５が形成されている。スルーホール３２１，３２２，３２３，３２４，３２５の内面に形成された導体により、グランド導体２４０とグランド導体２２０とが電気的に接続される。

電磁結合給電のため、グランド導体２４０には、スロット２４１が形成されている。放射素子２１０とグランド導体２２０とは、スロット２４１を介して、電磁結合する。給電線３１０は、電磁結合している放射素子２１０とグランド導体２２０との間に介在しているため、給電線としての機能を果たすことができる。

図示の誘電体層４１０は、主層１１１及び複数の副層１２０〜１９０で構成されているが、主層１１１と１つの副層とで構成されていてもよい。また、１又は複数の副層だけで構成されていてもよい。実施形態において誘電体層４１０は、誘電体フィルム部４２０（主フィルム１１０）よりも厚いため、広帯域化が容易である。例えば、誘電体層４１０の厚さを、２００μｍ〜５００μｍ程度にすることで、ミリ波において１ＧＨｚ以上の帯域を確保することができる。

誘電体層４１０を含むアンテナベース４１０は、厚いため、誘電体フィルム部４２０に比べると柔軟性が低下しているが、誘電体フィルム部４２０は、薄いため、柔軟性が維持されている。したがって、給電線３１０が設けられている範囲においては、フレキシブル基板に設けられた平面アンテナと同様の柔軟性が得られる。しかも、実施形態の平面アンテナ１０は、ミリ波用であるため、放射素子２１０のサイズは、１辺が数ｍｍ程度でよく、アンテナベース４１０のサイズも、１辺が１０ｍｍ程度ですむ。このように、ミリ波用であると、柔軟性の低いアンテナベース４１０を小さくできる。柔軟性が低い部分を局所化することで、アンテナ１０全体としての柔軟性を確保しやすく、アンテナ１０の設置性がさほど損なわれない。

図示のアンテナベース４１０において、主層１１１の第１面１１０ａ側に積層された副層（第１副層）１２０，１３０，１４０，１５０の数は４であり、主層１１１の第２面１１０ｂ側に積層された副層（第２副層）１６０，１７０，１８０，１９０の数も４である。主層１１１の両面１１０ａ，１１０ｂの副層の積層数が同じであることで、積層構造体であるアンテナベース４１０における反りなどの変形を防止するのに有利である。しかも、主層１１１の両面１１０ａ，１１０ｂ側において、同じ厚さで同じ数の副層を対称的に積層させることで、アンテナベース４１０の反りなどの変形をより有効に防止できる。

実施形態において、副層１２０〜１９０は、主層１１１と同じ厚さであるが、主層１１１よりも厚い副層を用いることで、少ない積層数でアンテナベース４１０の厚さを大きくすることができる。主層１１１及び副層１２０〜１９０は、厚みの公差の少ないものを用いるのが、誘電体層４１０の厚さの誤差を少なくする上で好ましい。比較的薄い副層を積層させた結果、厚さの誤差が生じる場合には、主層１１１の両面１１０ａ，１１０ｂ側における積層数を異ならせることで、両面側の厚さを同じにしてもよい。

主層と副層との接合、並びに、副層同士の接合は、例えば、加熱プレスにより行える。主層及び副層が熱可塑性樹脂製である場合、主層１１１及び副層１２０〜１９０を重ねた状態で、加熱によって層表面を溶融させ、層厚さ方向に圧力を加えることで、各層が接合される。

より具体的には、例えば、主層１１１の両面１１０ａ，１１０ｂに副層１５０及び副層１６０を重ねて１回目の熱プレスを行って、３層１１１，１５０，１６０の積層構造体を作成する。そして、３層の積層構造体の両面に副層１４０及び１７０を重ねて２回目の熱プレスを行って、５層１１１，１４０，１５０，１６０，１７０の積層構造体を作成する。同様に、３回目及び４回目の熱プレスを行うことにより、９層１１１，１４０，１５０，１６０の積層構造体４１０を作成することができる。主層１１１には誘電体フィルム部４２０が一体的に備わっているため、積層構造体４１０が得られれば、誘電体フィルム部４２０が主層１１１からシームレスに延設された平面アンテナ１０が得られる。

層同士の結合は、層の溶融結合を利用するほか、接着剤を利用してもよい。なお、放射素子２１０、グランド導体２２０，２４０、給電線３１０、スルーホール３２１，３２２，３２３，３２４は、層の接合の前に形成される。

［２．２ 無線モジュール］

図４は、図１から図３に示す平面アンテナ１０の構造を利用した無線モジュール４００を示している。図示の無線モジュール４００は、移動通信における移動局のＲＦフロントエンドモジュールである。移動通信は、例えば、ミリ波を用いた通信であり、より具体的には、第５世代移動通信システム（５Ｇ）である。第５世代移動通信システムでは、例えば、１ＧＨｚ以上の広帯域化が求められる。

ＲＦフロントエンドモジュール４００は、４つのアンテナベース４１０を備え、それぞれのアンテナベース４１０に複数の放射素子２１０が設けられている。４つのアンテナベース４１０に設けられた放射素子２１０によって、水平面無指向性を得ることができる。

４つのアンテナベース４１０の側面から延設された誘電体フィルム部４２０は、矩形状のベースフレキシブル基板４３０の４辺と４つのアンテナベース４１０とを一体的に接続している。なお、誘電体フィルム部４２０とベースフレキシブル基板４３０とは、一体的であってもよいし、別体であってもよい。

ベースフレキシブル基板４３０は、無線部５００として機能する集積回路が搭載されている。実施形態の無線部５００は、送信機及び受信機を備える。送信機及び受信機は、増幅器等のＲＦ信号を処理する回路素子を備える。無線部５００と放射素子２１０とは、ベースフレキシブル基板４３０に形成された給電線及び誘電体フィルム部４２０に形成された給電線３１０によって接続されている。ベースフレキシブル基板４３０には、ベースバンド信号を処理するベースバンド処理部が設けられていても良い。なお、ベースフレキシブル基板４３０の部分は、リジッド基板であってもよい。

図４の無線モジュール４００では、アンテナベース４１０の部分は、広帯域化のため厚くなっているが、誘電体フィルム４２０の部分は、薄く柔軟性がある。図示のように、誘電体フィルム４２０を屈曲させることで、ベースフレキシブル基板４３０に対してアンテナベース４１０を立設することができる。

［２．３ 平面アンテナのバリエーション］

図５Ａ及び図５Ｂは、平面アンテナ１０の第１変形例を示している。第１変形例に係る平面アンテナ１０は、１枚の主フィルム１１０の片面１１０ａ側だけに、複数（３つ）の副フィルム１２０，１３０，１４０を積層して構成されている。

放射素子２１０は、副フィルム１２０に設けられている。第１グランド導体２２０は、主フィルム１１０の第２面１１０ｂの第１範囲１１１に設けられ、第２グランド導体２４０は、主フィルム１１０の第２面１１０ｂの第２範囲１１２に設けられている。主フィルム第１範囲（主層）１１１及び副フィルム（副層）１２０〜１４０の積層構造体からなるアンテナベース４１０は、放射素子２１０と第１グランド導体２２０との間に介在する誘電体層になっている。

主フィルム１１０の第１面１１０ａの第２範囲１１２には、給電線３１０が設けられている。第１変形例では、直接給電方式が用いられている。給電線３１０は、副フィルム１２０，１３０，１４０それぞれに設けられたスルーホール３２５，３２，３２７を介して、放射素子２１０に接続されている。

第１変形例においても、厚いアンテナベース４１０と薄い誘電体フィルム部４２０との組み合わせが得られる。誘電体フィルム部４２０は、アンテナベース４１０に含まれる主層１１１からシームレスに延設されており、アンテナベース４１０と誘電体フィルム部４２０との一体性に優れる。

図６Ａ及び図６Ｂは、平面アンテナ１０の第２変形例を示している。第２変形例に係る平面アンテナ１０は、１枚の主フィルム１１０の片面１１０ｂ側だけに、複数（３つ）の副フィルム１２０，１３０，１４０を積層して構成されている。

放射素子２１０は、主フィルム１１０の第１面１１０ａの第１範囲（主層）１１１に、設けられている。第１グランド導体２２０は、副フィルム１４０に設けられ、第２グランド導体２４０は、主フィルム１１０の第２面１１０ｂの第２範囲１１２に設けられている。第１グランド導体２２０は、副フィルム１２０，１３０，１４０それぞれに設けられたスルーホール３２５，３２６，３２７を介して、第２グランド導体２４０に接続されている。主フィルム第１範囲（主層）１１１及び副フィルム（副層）１２０〜１４０の積層構造体からなるアンテナベース４１０は、放射素子２１０と第１グランド導体２２０との間に介在する誘電体層になっている。

主フィルム１１０の第１面１１０ａの第２範囲１１２には、放射素子２１０に向かう給電線３１０が設けられている。第２変形例でも、直接給電方式が用いられている。給電線３１０は、主フィルム第１範囲（主層）１１１に対してシームレスな第２範囲（誘電体フィルム部４２０）に設けられているため、放射素子２１０に対して容易に接続できる。給電線３１０及び放射素子２１０は、例えば、フィルム１１０上に導体を印刷することにより一体的に形成できる。

第２変形例においても、厚いアンテナベース４１０と薄い誘電体フィルム部４２０との組み合わせが得られる。誘電体フィルム部４２０は、アンテナベース４１０に含まれる主層１１１からシームレスに延設されており、アンテナベース４１０と誘電体フィルム部４２０との一体性に優れる。

図７Ａ及び図７Ｂは、平面アンテナ１０の第３変形例を示している。第３変形例に係る平面アンテナ１０は、１枚の主フィルム１１０の両面１１０ａ，１１０ｂ側に、主フィルム１１０よりも厚い副フィルム１２０，１３０を積層して構成されている。

放射素子２１０は、副フィルム１２０に設けられている。給電線３１０は、主フィルム１１０の第１面１１０ａの第２範囲１１２に設けられている。放射素子２１０は、副フィルム１２０に設けられたスルーホール３２５を介して、給電線３１０と接続されている。第３変形例でも、直接給電方式が用いられている。

第１グランド導体２２０は、副フィルム１３０に設けられている。第２グランド導体２４０は、主フィルム１１０の第２面１１０ｂの第２範囲１１２に設けられている。第１グランド導体２２０は、副フィルム１３０に設けられたスルーホール３２６を介して、第２グランド導体２４０と接続されている。

主フィルム第１範囲（主層）１１１及び副フィルム１２０，１３０の積層構造体からなるアンテナベース４１０は、放射素子２１０と第１グランド導体２２０との間に介在する誘電体層になっている。第４変形例においても、厚いアンテナベース４１０と薄い誘電体フィルム部４２０との組み合わせが得られる。

図８Ａ及び図８Ｂは、平面アンテナ１０の第４変形例を示している。第４変形例に係る平面アンテナ１０は、薄い誘電体フィルム部４２０と、誘電体フィルム部４２０よりも厚いアンテナベース４１０を有する。第４変形例では、アンテナベース４１０は、積層構造ではなく、誘電体からなる単層構造である。誘電体フィルム部４２０は、単層構造の誘電体層４１０の側面から側方に延設されている。

放射素子２１０及び第１グランド導体２２０は、誘電体層４１０を間に挟むように設けられている。誘電体フィルム部４２０には、放射素子２１０に接続される給電線３１０と、第１グランド導体２２０に接続される第２グランド導体２４０と、が設けられている。第４変形例においても、厚いアンテナベース４１０と薄い誘電体フィルム部４２０との組み合わせが得られる。第４変形例では、厚いアンテナベース４１０が一体的に形成されているため、製作の際の積層工程を省略することができる。

以上の第１から第４変形例において、特に説明しない点については、図１から図３に示す平面アンテナ１０と同様である。

［３．付記］
なお、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。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及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 平面アンテナ
１１０ 主フィルム
１１０ａ 第１面
１１０ｂ 第２面
１１１ 第１範囲（主層）
１１２ 第２範囲
１２０ 副フィルム（副層）
１３０ 副フィルム（副層）
１４０ 副フィルム（副層）
１５０ 副フィルム（副層）
１６０ 副フィルム（副層）
１７０ 副フィルム（副層）
１８０ 副フィルム（副層）
１９０ 副フィルム（副層）
２１０ 放射素子
２２０ 第１グランド導体
２４０ 第２グランド導体
２４１ スロット
３１０ 第１給電線
３２１ スルーホール
３２２ スルーホール
３２３ スルーホール
３２５ スルーホール
３２６ スルーホール
３２７ スルーホール
４００ 無線モジュール（フロントエンドモジュール）
４１０ アンテナベース（誘電体層、積層構造体）
４２０ 誘電体フィルム部
４３０ ベースフレキシブル基板
５００ 無線部

Claims (17)

1. 放射素子と、
   フレキシブルな誘電体フィルム部と、
   前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、
   前記放射素子に対向する第１グランド導体と、
   前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在し、複数のフィルムが積層された積層構造を持つ誘電体層を有するアンテナベースと、を備え、
   前記誘電体フィルム部は、１枚のフィルムによって構成された単層構造を有するとともに、前記アンテナベースの側面から前記アンテナベースの外側へ延設され、
   前記誘電体層は、
   前記誘電体フィルム部が設けられた主層と、
   前記誘電体フィルム部を除く前記主層の領域に積層された１以上の副層と、を含む
   平面アンテナ。
2. 前記１以上の副層の外形は、前記誘電体フィルム部を除く、前記アンテナベースの外形に沿っている
   請求項１に記載の平面アンテナ。
3. 前記誘電体フィルム部は、前記アンテナベースの前記側面から、シームレスに延設されている
   請求項１又は請求項２に記載の平面アンテナ。
4. 前記主層は、前記誘電体フィルム部に対してシームレスである
   請求項３に記載の平面アンテナ。
5. 前記１以上の副層は、前記主層の第１面側に積層された１以上の第１副層と、前記第１面の反対面である第２面側に積層された１以上の第２副層と、を備える
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の平面アンテナ。
6. 前記放射素子及び前記第１グランド導体のいずれか一方は、前記第１副層に設けられ、他方は、前記第２副層に設けられている
   請求項５に記載の平面アンテナ。
7. 前記１以上の第１副層の数と前記１以上の第２副層の数とは同じである
   請求項５又は６に記載の平面アンテナ。
8. 前記第１グランド導体及び前記放射素子のいずれか一方は、前記主層に設けられている
   請求項４に記載の平面アンテナ。
9. 前記第１グランド導体は、前記主層に設けられ、前記主層に対してシームレスな前記誘電体フィルム部に設けられた給電用の第２グランド導体に接続されている
   請求項４に記載の平面アンテナ。
10. 前記放射素子は、前記主層に設けられ、前記主層に対してシームレスな前記誘電体フィルム部に設けられた給電線に接続されている
    請求項４に記載の平面アンテナ。
11. 前記誘電体層は、前記１以上の副層を有する
    請求項４〜１０のいずれか１項に記載の平面アンテナ。
12. 前記アンテナベースは、前記誘電体フィルム部に対してシームレスであって前記誘電体フィルム部よりも厚い層を備える
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の平面アンテナ。
13. ミリ波又はミリ波よりも波長の短い電波用である請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    の平面アンテナ。
14. 放射素子と、
    フレキシブルな誘電体フィルム部と、
    前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、
    前記放射素子に対向する第１グランド導体と、
    前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在し前記誘電体フィルム部よりも厚い誘電体層を有し、側面から前記誘電体フィルム部が延設されたアンテナベースと、
    前記給電線が接続された無線部と、
    前記無線部が搭載されたベース基板と、
    を備え、
    前記誘電体フィルム部とベース基板とは一体的である
    無線モジュール。
15. 放射素子と、
    フレキシブルな誘電体フィルム部と、
    前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、
    前記放射素子に対向する第１グランド導体と、
    前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在し、単層構造を持つ誘電体層を含むアンテナベースと、を備え、
    前記誘電体フィルム部は、前記誘電体層に設けられるとともに、前記アンテナベースの側面から前記アンテナベースの外側へ延設され、
    前記誘電体層は、前記誘電体フィルム部よりも厚い
    平面アンテナ。
16. 放射素子と、
    フレキシブルな誘電体フィルム部と、
    前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、
    前記放射素子に対向する第１グランド導体と、
    前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在する誘電体層を有するアンテナベースと、を備え、前記誘電体フィルム部は、前記アンテナベースの側面から延設され、前記誘電体層は、前記誘電体フィルム部よりも厚く、
    前記誘電体フィルム部は、前記アンテナベースの前記側面から、シームレスに延設されており、
    前記アンテナベースは、
    前記誘電体フィルム部に対してシームレスな主層と、
    前記主層に積層された１以上の副層と、
    を備え、
    前記１以上の副層は、前記主層の第１面側に積層された１以上の第１副層と、前記第１面の反対面である第２面側に積層された１以上の第２副層と、を備え、
    前記放射素子及び前記第１グランド導体のいずれか一方は、前記第１副層に設けられ、他方は、前記第２副層に設けられている
    平面アンテナ。
17. 放射素子と、
    フレキシブルな誘電体フィルム部と、
    前記誘電体フィルム部に設けられ、前記放射素子に給電する給電線と、
    前記放射素子に対向する第１グランド導体と、
    前記放射素子と前記第１グランド導体との間に介在する誘電体層を有するアンテナベースと、を備え、前記誘電体フィルム部は、前記アンテナベースの側面から延設され、前記誘電体層は、前記誘電体フィルム部よりも厚く、
    前記誘電体フィルム部は、前記アンテナベースの前記側面から、シームレスに延設されており、
    前記アンテナベースは、
    前記誘電体フィルム部に対してシームレスな主層と、
    前記主層に積層された１以上の副層と、
    を備え、
    前記放射素子は、前記主層に設けられ、前記主層に対してシームレスな前記誘電体フィルム部に設けられた給電線に接続されている
    平面アンテナ。

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