BRPI0702888B1

BRPI0702888B1 - Antena

Info

Publication number: BRPI0702888B1
Application number: BRPI0702888-1A
Authority: BR
Inventors: Noboru Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2019-09-17
Also published as: JP5522231B2; CN101331651A; JP5187285B2; JP2013048474A; US20080224935A1; WO2007119310A1; JP2008148289A; EP3168932B1; US7629942B2; CN102780084A; JP4404153B2; JPWO2007119310A1; JP4404152B2; US7786949B2; CN101331651B; BRPI0702888A8; JP4404132B2; CN102780084B; JP2008148292A; JP2008178154A

Abstract

antena a presente invenção refere-se a um pequena antena de banda larga. uma antena é munida de elementos de indutância (li) e (l2) magneticamente acoplados entre si. a antena inclui um circuito ressonante serial lo composto do elemento de indutância (li) e elementos de capacitância (ola) e (cib) e de um circuito ressonante serial lo composto do elemento de indutância (l2) e dos elementos de capacitância (c2a) e (c2b). a pluralidade de circuitos ressonantes serial lo é usada para radiação de ondas eletromagnéticas. a pluralidade dos circuitos ressonantes seriais lo é usada como as indutâncias de um circuito de ajuste para casar a impedância (50ç) no sentido de uma fonte de energia com respeito aos terminais de a- limentação (5) e (6) e uma impedância de radiação de espaço livre (377q).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ANTENA.

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se antenas e, mais especificamente, a uma antena de radiodifusão para banda larga suscetível de ser montada em uma pequena superfície.

Antecedentes da Técnica [002] O documento de Patente 1 descreve uma antena helicoidal como uma antena compacta usada na telecomunicação móvel, por exemplo, em telefones celulares. Na antena helicoidal descrita no documento de Patente 1, uma bobina de excitação é helicoidalmente enrolada em torno de um corpo principal isolante longo e estreito, e primeira e segunda bobinas não alimentadoras são helicoidalmente enroladas e torno do corpo principal de modo a situarem-se relação adjacente com a bobina de excitação. Dessa forma, a antena helicoidal é suscetível de operar em duas bandas de frequência.

[003] Todavia, as duas bandas de frequência dentro das quais a antena helicoidal pode operar são mutuamente separadas por pelo menos várias centenas de megahertz, e não é possível estabelecer o espaçamento entre as duas bandas de frequência para ser de 100 MHz ou menor. Além disso, uma largura de banda suficientemente larga não pode ser atingida ainda que a largura de banda de cada banda de frequência seja mais larga que a largura de banda de uma antena helicoidal dotada de uma única bobina.

[004] Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente não examinado, n^a 2003/37426.

Descrição da Invenção

Problemas a Serem Solucionados pela Invenção [005] Um dos objetivos da presente invenção é apresentar uma pequena antena na qual uma banda larga é realizada.

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Dispositivos para Solucionar os Problemas.

[006] Para alcançar o objetivo acima, uma primeira invenção apresenta uma antena incluindo um terminal de alimentação e pelo menos dois elementos de indutância tendo diferentes valores de indutância. Os elementos de indutância são usados para radiação de ondas eletromagnéticas. Os elementos de indutância são usados como as indutâncias de um circuito de adaptação para casar uma impedância de um dispositivo a ser conectado ao terminal de alimentação e uma impedância de radiação de espaço livre.

[007] Na antena, de acordo com a primeira invenção, o uso dos pelo menos dois elementos de indutância tendo diferentes valores de indutância, como as indutâncias do circuito de adaptação que permitem que a impedância do dispositivo conectado com o terminal de alimentação seja casada com a impedância espacial a ser casada com a impedância espacial 377Ω em uma banda de sintonização substancialmente larga. Por conseguinte, é possível realizar uma pequena antena dotada de uma banda larga, e a antena pode ser uma antena montável em uma superfície.

[008] Uma segunda invenção apresenta uma antena incluindo um terminal de alimentação e uma pluralidade de circuitos ressonantes. A pluralidade de circuitos ressonantes é usada para radiação de ondas eletromagnéticas. A pluralidade de circuitos ressonantes é usada como um circuito de adaptação para casar uma impedância de um dispositivo a ser conectado ao terminal de alimentação e a uma impedância de radiação de espaço livre.

[009] Na antena, de acordo com a segunda invenção, por usar os componentes de indutância da pluralidade de circuitos ressonantes para a radiação de ondas eletromagnéticas como a indutância do circuito de adaptação, a impedância de um dispositivo conectado com o terminal de alimentação pode ser casada com a impedância espacial

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377Ω em uma banda substancialmente larga. Por conseguinte, é possível realizar uma pequena antena tendo uma banda larga e a antena suscetível de ser montada em uma superfície.

[0010] De acordo com a segunda superfície, cada um da pluralidade de circuitos ressonantes pode incluir um elemento de capacitância e um elemento de indutância. Neste caso, de preferência a pluralidade de circuitos ressonantes pode ser eletricamente conectada com o terminal de alimentação diretamente ou através de uma capacitância ou indutância constante englobada. O coeficiente de acoplamento entre circuitos ressonantes adjacentes entre a pluralidade de circuitos ressonantes de preferência tem um valor de pelo menos 0,1.

[0011] O elemento de indutância em cada circuito ressonante pode ser composto de configurações de eletrodo linear orientadas em uma direção de um eixo geométrico. De preferência o elemento de capacitância é eletricamente conectado com o terminal de alimentação para prevenir surtos. Por formar o elemento de capacitância sobre um substrato de multicamadas, o elemento de capacitância não prejudica a redução em tamanho da antena. Por formar a pluralidade de circuitos ressonantes sobre um substrato em multicamadas, a antena pode ser fabricada com pequenas dimensões, e o processo em multicamadas facilita a fabricação de pequenas antenas.

[0012] Uma terceira invenção apresenta uma antena incluindo primeiro e segundo terminais de alimentação e uma pluralidade de circuitos ressonantes. A antena inclui um primeiro circuito ressonante serial LC compreendendo um primeiro elemento de indutância e primeiro e segundo elementos de capacitância, o primeiro elemento de capacitância sendo eletricamente conectado com uma extremidade do primeiro elemento de indutância e o segundo elemento de capacitância sendo eletricamente conectado com a extremidade oposta do primeiro elemento de indutância, e um segundo circuito ressonante serial LC

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4/32 compreendendo um segundo elemento de indutância e terceiro e quarto elementos de capacitância, o terceiro elemento de capacitância sendo eletricamente conectado com uma extremidade do segundo elemento de indutância e o quarto elemento de capacitância sendo eletricamente conectado com a outra extremidade do segundo elemento de indutância. O primeiro elemento de indutância é magneticamente acoplado com o segundo elemento de indutância. Uma extremidade do primeiro elemento de indutância é eletricamente conectada com o primeiro terminal de alimentação através do primeiro elemento de capacitância, e a sua extremidade oposta é eletricamente conectada com o segundo terminal de alimentação através do segundo elemento de capacitância. Uma extremidade do segundo elemento de indutância é eletricamente conectada com o primeiro terminal de alimentação através do terceiro e primeiro elementos de capacitância, e a sua extremidade oposta é eletricamente conectada com o segundo terminal de alimentação através do quarto e segundo elementos de capacitância.

[0013] Na antena de acordo com a terceira invenção, os primeiro e segundo circuitos ressonantes seriais LC são usados para a radiação de ondas eletromagnéticas, o primeiro e o segundo elementos de indutância funcionam como as indutâncias do circuito de adaptação, e a impedância de um dispositivo conectado entre o primeiro e segundo terminais de alimentação pode ser casada com a impedância espacial 377Ω em uma banda substancialmente larga. Além disso, os elementos podem ser facilmente dispostos em camadas para realizar uma pequena antena montável em uma superfície, dotada de uma banda larga.

Vantagens [0014] De acordo com a presente invenção, a impedância de um dispositivo conectado com o terminal de alimentação pode ser casada

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5/32 com a impedância espacial 377Ω em uma banda substancialmente larga na pluralidade de elementos de indutância ou a pluralidade de circuitos ressonantes usados para radiação de ondas eletromagnéticas. Por conseguinte, é desnecessário separadamente fornecer o circuito de adaptação, assim realizando uma pequena antena tendo uma banda larga.

Descrição Sucinta dos Desenhos [0015] A figura 1 um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[0016] A figura 2 inclui vistas em planta mostrando a estrutura em camadas da antena de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0017] A figura 3 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0018] A figura 4 é uma ilustração mostrando a diretividade da antena de acordo coma primeira modalidade da presente invenção.

[0019] A figura 5 é uma carta em um plano X-Y, indicando a diretividade de antena de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0020] A figura 6 é uma carta de Smith indicando a impedância da antena de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0021] A figura 7 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

[0022] A figura 8 inclui vistas em planta mostrando a estrutura em camadas da antena de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.

[0023] A figura 9 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a segunda modalidade da presente

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6/32 invenção.

[0024] A figura 10 inclui diagramas de circuito equivalente resultante da transformação de circuito da antena de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.

[0025] A figura 11 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

[0026] A figura 12 é uma vista em perspectiva mostrando a aparência de uma antena de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0027] A figura 13 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0028] A figura 14 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção.

[0029] A figura 15 inclui vistas em planta mostrando a estrutura em camadas da antena de acordo com a quarta modalidade da presente invenção.

[0030] A figura 16 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a quarta modalidade da presente invenção.

[0031] A figura 17 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma quinta modalidade da presente invenção.

[0032] A figura 18 inclui vistas em planta mostrando a estrutura em camadas da antena de acordo com a quinta modalidade da presente invenção.

[0033] A figura 19 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma sexta modalidade da presente invenção.

[0034] A figura 20 inclui vistas em planta mostrando a estrutura em camadas de uma antena de acordo com a sexta modalidade da presente invenção.

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7/32 [0035] A figura 21 inclui diagramas de circuito equivalentes de antenas de acordo com outras modalidades da presente invenção.

[0036] A figura 22 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma sétima modalidade da presente invenção.

[0037] A figura 23 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a sétima modalidade da presente invenção.

[0038] A figura 24 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma oitava modalidade da presente invenção.

[0039] A figura 25 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a oitava modalidade da presente invenção.

[0040] A figura 26 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma nona modalidade da presente invenção.

[0041] A figura 27 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a nona modalidade da presente invenção.

[0042] A figura 28 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com a décima modalidade da presente invenção.

[0043] A figura 29 inclui vistas em planta mostrando a estrutura em camadas da antena de acordo com a décima modalidade da presente invenção.

[0044] A figura 30 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a décima modalidade da presente invenção.

[0045] A figura 31 é um diagrama de circuito equivalente de uma antena de acordo com uma undécima modalidade da presente invenção.

[0046] A figura 32 é um gráfico mostrando as características de reflexão da antena de acordo com a undécima modalidade da presenPetição 870190052651, de 04/06/2019, pág. 10/40

8/32 te invenção.

Modalidade Preferencial de Realização da Invenção [0047] Modalidades de uma antena de acordo com a presente invenção serão aqui descritas com referência aos desenhos apensos. (Primeira Modalidade, reportando-se às figuras 1 a 6) [0048] Uma antena 1A de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção inclui elementos de indutância L1 e L2 tendo diferentes valores de indutância e mutuamente magneticamente acoplados em fase (indicada por uma mútua indutância M), como mostrado como um circuito equivalente na figura 1. O elemento de indutância L1 é conectado com terminais de alimentação 5 e 6 através de elementos de capacitância C1a e C1b, respectivamente, e é conectado em paralelo com o elemento de indutância L2 através de elementos de capacitância C2a e C2b. Em outras palavras, este circuito ressonante inclui um circuito ressonante serial LC composto do elemento de indutância L1 e dos elementos de capacitância C1a e C1b e um circuito ressonante em série composto do elemento de indutância L2 e dos elementos de capacitância C2a e C2b.

[0049] A antena 1A apresentando a configuração de circuito acima tem, por exemplo, uma estrutura em camadas mostrada na figura 2. Folhas de cerâmica 11a a 11i constituídas de material dielétrico em camadas, ligadas por montagem sob pressão, e aquecidas para formar a antena 1a. Especificamente, a folha 11a tem os terminais de alimentação 5 e 6 e condutores através de buraco 19a e 19b formados sobre a mesma. A folha 11b tem eletrodos capacitores 12a e 12b formados sobre a mesma. A folha 11c tem eletrodos capacitores 13a e 13b e condutores através de buraco 19c e 19d formados sobre a mesma. A folha 11d tem eletrodos capacitores 14a e 14b, os condutores através de buraco 19c e 19d, condutores através de buraco 19e e 19f formados sobre a mesma.

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9/32 [0050] Outrossim, a folha 11e tem configurações condutoras de conexão 15a, 15b e 15c, o condutor através de buraco 19d, e os condutores através de buraco 19g, 19h, e 19i formados sobre a mesma. A folha 11f tem configurações condutores 16a e 17a, os condutores através de buraco 19g e 19i, e os condutores através de buraco 19j e 19k formados sobre a mesma. A folha 11g tem configurações condutores 16b e 17b e os condutores através de buraco 19g, 19i, 19j, e 19k formados sobre a mesma. A folha 11 h tem configurações condutores 16c e 17c e os condutores através de buraco 19g, 19i, 19j e 19k formados sobre a mesma. A folha 11 i tem configurações condutores 16d e 17d formadas sobre a mesma.

[0051] A disposição em camadas das folhas acima 11a a 11 i causa as configurações condutores 16a a 16d a serem interligadas através do condutor via buraco 19j para formar o elemento de indutância L1 e causa as configurações condutores 17a a 17d a serem interligadas através do condutor via buraco 19k para formar o elemento de indutância L2. O elemento de capacitância C1a é composto dos eletrodos 12a e 13a e o elemento de capacitância C1b é composto dos eletrodos 12b e 13b. O elemento de capacitância C2a é composto dos eletrodos 13a e 14a, e o elemento de capacitância C2b composto dos eletrodos 13b e 14b.

[0052] Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 13a através do condutor via buraco 19g, o padrão condutor de conexão 15c, e o condutor via buraco 19c. A outra extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 13b através do condutor via buraco 19d. Uma extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 14a através do condutor via buraco 19i, o padrão condutor de conexão 15a e do condutor via buraco 19e. A outra extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 14b através do

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10/32 condutor via buraco 19h, do padrão condutor de conexão 15b, e do condutor via buraco 19f.

[0053] O terminal de alimentação 5 é conectado com o eletrodo capacitor 12a através do condutor via buraco 19a e o terminal de alimentação 6 é conectado com o eletrodo capacitor 12b através do condutor via buraco 19b.

[0054] Na antena 1A dotada da configuração acima, os circuitos ressonantes em série LC, que incluem os elementos de indutância L1 e L2 magneticamente acoplados entre si, que fazem a antena entrar em ressonância para causar os elementos de indutância L1 e L2 a funcionar como um elemento de radiação. Além disso, o acoplamento entre os elementos de indutância L1 e L2 através dos elementos de capacitância C2a e C2b formam um circuito combinador casando a impedância (usualmente 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espaçadora (377Ω).

[0055] Um coeficiente de acoplamento k entre os elementos de indutância adjacentes L1 e L2 é representado por k² = M² / (L1xL2). O coeficiente de acoplamento k de preferência é igual a ou maior que 0,1, e na primeira modalidade, o coeficiente de acoplamento k é de cerca de 0,8975. Os valores de indutância dos elementos de indutância L1 e L2 e o grau do acoplamento magnético (a indutância mútua M) entre os elementos de indutância L1 e L2 é estabelecido de forma que uma largura de banda deseja possa ser obtida. Além disso, uma vez que os circuitos ressonantes LC compostos dos elementos de capacitância C1a, C1b, C2a e C2b e dos elementos de indutância L1 e L2 são construídos como um circuito ressonante constante englobado, os circuitos podem ser fabricados em uma pequena dimensão de um tipo assentado em camadas, e os circuitos são menos prováveis de serem afetados por outros elementos. Outrossim, uma vez que a conexão com os terminais de alimentação 5 e 6 é efetuada através de

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11/32 elementos de capacitância C1a e C1b, um surto em frequências mais baixas é prevenido, e é possível proteger o dispositivo contra um surto. [0056] Uma vez que os múltiplos circuitos ressonantes em série LC são formados sobre o substrato em múltiplas camadas, os circuitos ressonantes em série LC podem ser fabricados como uma pequena antena que pode ser superficialmente montada sobre o substrato de, por exemplo, um telefone móvel. A antena 1A também pode ser usada como a antena para um dispositivo de Cl sem fio usado em um sistema de Identificação de Radiofrequência (RFID).

[0057] Como resultado de uma simulação realizada pela requerente baseado sobre o circuito equivalente mostrado na figura 1, antena 1A apresenta as características de reflexão mostradas na figura 3. Como se evidencia da figura 3, a frequência central foi de 760 MHz a antena 1A exibiu características de reflexão de -10 dB ou menos em uma banda larga de 700 MHz a 800 MHz. A razão pela qual as características de reflexão foram obtidas em uma banda larga é descrita em detalhe abaixo em uma segunda modalidade da presente invenção.

[0058] A figura 4 mostra a diretividade da antena 1A. A figura 5 mostra a diretividade em um plano X-Y. Os eixos geométricos X, Y e Z na figura 5 correspondem às setas X, Y e Z nas figuras 2 e 4. A figura 6 é um gráfico de Smith mostrando a impedância da antena 1 A. (Segunda Modalidade, reportando-se às figuras 7 a 10) [0059] Uma antena 1B de acordo com a segunda modalidade da presente invenção inclui elementos de indutância L1 e L2 tendo diferentes valores de indutância L1 e L2 e magneticamente acoplados entre si em fase (indicada por uma indutância mútua M), mostrado como um circuito equivalente na figura 7. Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com um terminal de alimentação 5 através de um elemento de capacitância C1 e é conectada com o elemento de indutância L2 através de um elemento de capacitância C2. As outras

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12/32 extremidades dos elementos de indutância L1 e L2 são diretamente conectadas com um terminal de alimentação 6. Em outras palavras, este circuito ressonante inclui um circuito ressonante serial LC composto do elemento de indutância L1 e do elemento de capacitância C1 e de um circuito ressonante serial composto do elemento de indutância L2 e do elemento de capacitância C2. Os elementos de capacitância C1b e C2b na antena de acordo com a primeira modalidade da presente invenção não são fornecidos na antena 1B. As indutâncias dos elementos de indutância L1 e L2 e o nível de acoplamento magnético (a indutância mútua M) entre os elementos de indutância L1 e L2 são estabelecidas de modo a proporcionar uma largura de banda desejada.

[0060] A antena 1B dotada da configuração de circuito acima tem, por exemplo, uma estrutura em camadas mostrada na figura 8. Folhas de cerâmica 11a a 11i produzidas de material dielétrico são assentadas em camadas, ligadas por compressão e calor para formar a antena 1B. Especificamente, a folha 11a tem os terminais de alimentação 5 e 6 e condutores via buraco 19a e 19b formados sobre a mesma; a folha 11b tem um eletrodo capacitor 12a e condutor através de buraco 19m formados sobre a mesma. A folha 11c tem um eletrodo capacitor 13a, um condutor através de buraco 19c, e o condutor através de buraco 19m formados sobre a mesma. A folha 11d tem um eletrodo capacitor 14d, os condutores através de buraco 19c e 19m, e um condutor através de buraco 19e formado sobre a mesma.

[0061] Outrossim, a folha 11e tem os padrões condutores de conexão 15a, 15b e 15c e condutores através de buraco 19d, 19g, 19h e 19i formados sobre a mesma. A folha 11f tem os padrões condutores 16a e 17a, os condutores através de buraco 19g e 19i, condutores através de buraco 19j e 19k formados sobre a mesma. A folha 11g tem os padrões condutores 16b e 17b e os condutores através de buraco

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19g, 19i, 19j, e 19k formados sobre a mesma. A folha 11 h tem padrões condutores 16c e 17c e os condutores através de buraco 19g, 19i, 19j, e 19k formados sobre a mesma. A folha 11 i tem padrões condutores 16d e 17g formados sobre a mesma.

[0062] O assentamento em camadas das folhas acima 11a a 11i causa os padrões condutores 16a a 16d a serem interligados através do condutor via buraco 19j para formar o elemento de indutância L1 e causa os padrões condutores 17a a 17d a serem interligados através do condutor via buraco 19k para formar o elemento de indutância L2. O elemento de capacitância C1 é composto dos eletrodos 12a e 13a. O elemento de capacitância C2 é composto dos eletrodos 13a e 14a.

[0063] Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 13a através do condutor via buraco 19g, padrão condutor de conexão 15c e o condutor através de orifício 19c. A outra extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o terminal de alimentação 6 através do condutor via buraco 19d, o padrão condutor de conexão 15b os condutores via buraco 19m e 19b. O eletrodo capacitor 12a é conectado com o terminal de alimentação 5 através do condutor via buraco 19a.

[0064] Uma extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 14a através do condutor via buraco 19i, o padrão condutor de conexão 15a, e o condutor via buraco 19e. A extremidade oposta do elemento de indutância L2 é conectada com o terminal de alimentação 6 através do condutor via buraco 19h, o padrão condutor de conexão 15b e os condutores via buraco 19m e 19b. A outra extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com a extremidade oposta do elemento de indutância L2 via o padrão condutor de conexão 15b.

[0065] Na antena 1B dotada da configuração acima, os circuitos ressonantes seriais LC, que incluem os elementos de indutância L1 e

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L2 magneticamente acoplados entre si, entram em ressonância para causar os elementos de indutância L1 e L2 a funcionar como um elemento de radiação. Além disso, o acoplamento entre os elementos de indutância L1 e L2 através do elemento de capacitância C2 forma um circuito de casamento casando a impedância (usualmente 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espacial (377Ω).

[0066] Como um resultado de uma simulação realizada pela requerente baseada sobre o circuito equivalente mostrado na figura 7, a antena 1B exibiu as características de reflexão mostradas na figura 9.

[0067] A razão pela qual a antena 1B de acordo com a segunda modalidade da presente invenção tem características de reflexão em uma banda larga passa agora a ser descrita em detalhe. A figura 10(A) mostra a configuração de circuito da antena 1B. A figura 10(B) mostra uma configuração de circuito na qual uma parte de circuito π incluindo o elemento de indutância L1, o elemento de capacitância C2, e o elemento de indutância L2 na figura 10(A) convertidos em um circuito T. Reportando-se à figura 10(B), se L1 < L2, L1-M <0 devido a valor da indutância mútua M. Se L1-M = 0, o circuito mostrado na figura 10(B) pode ser transformado em um circuito mostrado na figura 10(C). Se L1-M < 0, a capacitância C2 no circuito mostrado na figura 10(C) é trocada para uma capacitância C2’. O circuito na figura 10(C) resultante da transformação de circuito inclui um circuito ressonante serial composto da capacitância C1e da indutância mutua M e um circuito ressonante paralelo composto da capacitância C2 e da indutância L2-M. O aumento do espaçamento entre as frequências ressonantes dos circuitos ressonantes amplia a largura de banda, e uma banda larga pode ser obtida. A largura de banda é apropriadamente ajustada através das frequências ressonantes, istoé, os valores de L1, L2 e M.

(Terceira Modalidade, reportando-se às figuras 11 a 13)

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15/32 [0068] Uma antena 1C de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção inclui os blocos A, B, e C cada um incluindo dois circuitos ressonantes em série LC, como mostrado como um circuito equivalente na figura 11. Uma vez que os circuitos ressonantes seriais LC incluídos em cada um dos blocos A, B e C tem a mesma configuração de circuito daquela da antena 1A de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, uma descrição detalhada dos circuitos ressonantes em série LC é omitida aqui.

[0069] Na antena 1C, os blocos A, B e C cada um tendo a estrutura em camadas mostrada na figura 2 são dispostos de uma maneira ilustrada na figura 12. Os circuitos ressonantes seriais nos blocos A, B e C são conectados com os terminais de alimentação comuns 5 e 6.

[0070] Na antena 1C tendo a configuração acima, os circuitos ressonantes em série LC, que incluem elementos de indutância L1 e L2 magneticamente acoplados entre si, os circuitos ressonantes em série LC, que incluem os elementos de indutância L3 e L4 magneticamente acoplados entre si, e os circuitos ressonantes em série LC, que incluem os elementos de indutância L5 e L6 magneticamente acoplados entre si, entram em ressonância para funcionar como um elemento de radiação. Além disso, o acoplamento entre os elementos de indutância através dos elementos de capacitância formam um circuito de casamento casando a impedância (usualmente 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espacial (377Ω).

[0071] Em outras palavras, a antena 1C de acordo com a terceira modalidade da presente invenção é obtida pelo conectar em paralelo as três antenas 1A de acordo com a primeira modalidade da presente invenção. Como um resultado de uma simulação realizada pela requerente baseada sobre o circuito equivalente mostrado na figura 11, a antena 1C exibiu características de reflexão de -10dB ou menos em

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16/32 três bandas de frequência T1, T2 e T3, como mostrado na figura 13. A banda T1 corresponde a uma emissão de televisão de frequência ultra-alta (UHF), a banda T2 corresponde a um sistema global para comunicações móveis (GSM), e a banda T3 corresponde a uma rede de área local sem fio (LAN). Outras operações e vantagens de acordo com a terceira modalidade da presente invenção são similares aquelas de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

(Quarta Modalidade, reportando-se às figuras 14 a 16) [0072] Uma antena 1D de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção inclui os elementos de indutância L1, L2, L3 e L4 tendo diferentes valores de indutância e magneticamente acoplados entre si em fase (indicado por uma indutância mútua M), como mostrado como um circuito equivalente na figura 14. O elemento de indutância L1 é conectado com os terminais de alimentação 5 e 6 através de elementos de capacitância C1a e C1b, respectivamente. O elemento de indutância L2 é conectado em paralelo com o elemento de indutância L1 através dos elementos de capacitância C2a e C2b. O elemento de indutância L3 é conectado em paralelo com o elemento de indutância L2 através de elementos de capacitância C3a e C3b. O elemento de indutância L4 é conectado em paralelo com o elemento de indutância L3 através dos elementos de capacitância C4a e C4b. Em outras palavras, este circuito ressonante inclui um circuito ressonante em série LC, que é composto do elemento de indutância L1 e dos elementos de capacitância C1a e C1b, um circuito ressonante serial LC, que é composto do elemento de indutância L2 e dos elementos de capacitância C2a e C2b, um circuito ressonante em série LC, que é composto do elemento de indutância L3 e dos elementos de capacitância C3a e C3b, e um circuito ressonante serial LC, que é composto do elemento de indutância L4 e dos elementos de capacitância C4a e C4b.

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17/32 [0073] A antena 1D dotada da configuração de circuito acima tem, por exemplo, uma estrutura em camadas mostrada na figura 15. Folha de cerâmica 21a a 23j constituídas de material dielétrico 21a a 21 j são assentadas em camadas, ligadas por compressão e calor para formar a antena 1D. Especificamente, a folha 21a tem eletrodos capacitores 22a e 22b formados sobre a mesma e os eletrodos capacitores 22a e 22b também funcionam como terminais de alimentação 5 e 6. A folha 21b tem eletrodos capacitores 23a e 23b e condutores através de buraco 29a e 29b formados sobre a mesma. A folha 21c tem eletrodos capacitores 23a e 23b e condutores através de buraco 29a e 29b, e condutores através de buraco 29c e 29d formados sobre a mesma. A folha 21 d tem eletrodos capacitores 25a e 25b, os condutores através de buraco 29a a 29d, e condutores através de buraco 29e e 29f formados sobre a mesma. A folha 21 e tem eletrodos capacitores 26a e 26b, condutores através de buraco 29a e 29f e condutores através de buraco 29g e 29h formados sobre a mesma.

[0074] Outrossim, a folha 21 f tem padrões condutores de conexão 30a a 30d e condutores através de buraco 28a a 28h formados sobre a mesma. A folha 21 g em padrões condutores 31a a 31 d e condutores através de buraco 27a a 27h formados sobe a mesma. A folha 21 h tem os padrões condutores 31a a 31 d e condutores através de buraco 27a a 27h formados sobre a mesma. A folha 21 i tem os padrões condutores 31a a 31 d e os condutores através de buraco 27a à 27h formados sobre a mesma. A folha 21 j tem os padrões condutores de conexão 32a a 32d formados sobre a mesma.

[0075] A disposição em camadas das folhas acima 21a a 21 j causa os padrões condutores 31a a 31 d a serem interligados através dos condutores via buraco 27e a 27h para formar os elementos de indutância L1, L2, L3, e L4. Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo de capacitância 23a através dos con

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18/32 dutores via buraco 27e, o padrão condutor de conexão 32a, os condutores via buraco 27a e 28a, o padrão condutor de conexão 30a, e o condutor via buraco 29a. A outra extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 23b através dos condutores via buraco 28e e 29b. Uma extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 24a através do condutor via buraco 27f, o padrão condutor de conexão 32b, e o condutor via buraco 29c. A outra extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 24b através dos condutores via buraco 28f e29d.

[0076] Uma extremidade do elemento de indutância L3 é conectada com o eletrodo capacitor 25a através do condutor via buraco 27g, o padrão condutor de conexão 32c, os condutores via buraco 2tc e 28c, o padrão condutor de conexão 30c, e o condutor via buraco 29e. A extremidade oposta do elemento de indutância L3 é conectada como eletrodo capacitor 25b através dos condutores via buraco 28g e 28f. Uma extremidade do elemento de indutância L4 é conectada com o eletrodo capacitor 26a através do condutor via buraco 27h, o padrão condutor de conexão 32d, os condutores via buraco 27d e 28d, o padrão condutor de conexão 3d, e o condutor via buraco 29g. A outra extremidade do elemento de indutância L4 é conectada com o eletrodo capacitor 26b através dos condutores via buraco 28h e 29h.

[0077] O elemento de capacitância C1a é composto dos eletrodos 22a e 23a, e o elemento de capacitância C1 b é composto dos eletrodos 22b e 23b. O elemento de capacitância C2a é composto dos eletrodos 23a e 24a, e o elemento de capacitância C2b composto dos eletrodos 23b e 24b. O elemento de capacitância C3a é composto dos eletrodos 24a e 25a, e o elemento de capacitância C3b composto dos eletrodos 24b e 26a, e o elemento de capacitância C4b é composto dos eletrodos 25b e 26b.

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19/32 [0078] Na antena 1D dotada da configuração acima, os circuitos ressonantes seriais LC, que incluem o elemento de indutância L1 a L4 magneticamente acoplados entre si, entram em ressonância para causar os elementos de indutância L1 a L4 a funcionar como um elemento de radiação. Além disso, o elemento de indutância L2 é acoplado com o elemento de indutância L1 através dos elementos de capacitância C2a e C2b, o elemento de indutância L3 é acoplado com o elemento de indutância L2 através dos elementos de capacitância C3a e C3b, e o elemento de indutância L4 é acoplado com o elemento de indutância L3 via os elementos de capacitância C4a e C4b. O acoplamento entre os elementos de indutância através dos elementos de capacitância forma um circuito de adaptação casando a impedância (usualmente de 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espacial (377Ω).

[0079] Um coeficiente de acoplamento k1 entre os elementos de indutância adjacentes L1 e L2 é representado por k1² = M² / (HxL2), um coeficiente de acoplamento k2 entre os elementos de indutância L2 e L3 é representado por k2² = M² / (L2xL3), e um coeficiente de acoplamento k3 entre os elementos de indutância L3 e L4 é representado por k3² = M² / (L3xL4). Os coeficientes de acoplamento k1, k2 e k3 de preferência são iguais a ou maiores que 0,1. O coeficiente de acoplamento k1 é de cerca de 0,7624, o coeficiente de acoplamento k2 é de cerca de 0,5750, e o coeficiente de acoplamento k3 é de cerca de 0,6627, de acordo com a quarta modalidade da presente invenção. As indutâncias dos elementos de indutância L1 a L4 e os valores dos coeficientes de acoplamento k1, k2 e k3 são estabelecidos de modo que uma largura de banda desejada seja obtida.

[0080] Como resultado de uma simulação realizada pela requerente baseada sobre o circuito equivalente mostrado na figura 14, a antena 1D exibiu características de reflexão de -6 dB ou menos dentro de

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20/32 uma banda de frequência muito larga T4, como mostrado na figura 16. Outras operações e vantagens de acordo com a quarta modalidade da presente invenção são similares aquelas de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

(Quinta Modalidade, reportando-se às figuras 17 e 18) [0081] Uma antena 1E de acordo com uma quinta modalidade da presente invenção inclui elementos de indutância L1 e L2 dotados de diferentes valores de indutância L1 e L2 e magneticamente acoplados entre si em fase (indicado por uma indutância mútua M), conforme mostrado como um circuito equivalente na figura 17. O elemento de indutância L1 é conectado com terminais de alimentação 5 e 6 via elementos de capacitância C1a e C1b, respectivamente. O elemento de indutância L1 e os elementos de capacitância C1a e C1b formam um circuito ressonante serial LC. O elemento de indutância L2 é conectado em série com um elemento de capacitância C2 para formar um circuito ressonante em série LC.

[0082] A antena 1E dotada da configuração de circuito acima tem, por exemplo, uma estrutura em camadas mostrada na figura 18. As folhas de cerâmica 41a a 41 f produzidas de material dielétrico são assentadas em camadas, ligadas por prensagem, e aquecidas para formar a antena 1E. Especificamente, a folha 41a tem eletrodos capacitores 42a e 42b formados sobre a mesma e os eletrodos capacitores 42a e 42b também funcionam como terminais alimentadores 5 e 6, A folha 41b tem eletrodos capacitores 43a e 43b e condutores através de buraco 49a e 49b formados sobre a mesma.

[0083] Outrossim, a folha 41c tem padrões condutores 44a e 45a e condutores através de buraco 49c, 49d, 49e, e 49f formados sobre a mesma. A folha 41 d tem padrões condutores 44b e 45b e condutores através de buraco 49g e49h formados sobre a mesma. A folha 41 e tem um eletrodo capacitor 46 e um condutor através de buraco 49i

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21/32 formado sobre a mesma. A folha 41 f tem um eletrodo capacitor 47 formado sobre a mesma.

[0084] O assentamento em camadas das folhas acima 41a a 41 f causa os padrões condutores 44a e 44b a serem interligados através do condutor via buraco 49d para formar o elemento de indutância L1 e causa os padrões condutores 45a e 45b a serem interligados através do condutor via buraco 49e para formar o elemento de indutância L2. O elemento de capacitância C1a é composto dos eletrodos 42a e 43a, e o elemento de capacitância C1b composto dos eletrodos 42b e 43b. O elemento de capacitância C2 é composto dos eletrodos 46 e 47.

[0085] Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 43a através dos condutores via buraco 49c e 49a. A outra extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 43b através dos condutores via buraco 49b. Uma extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 46 através dos condutores via buraco 49f e 49h. A extremidade oposta do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 47 através dos condutores via buraco 49g e 49i.

[0086] Na antena 1E dotada da configuração acima, os circuitos ressonantes seriais LC, que incluem os elementos de indutância L1 e L2 magneticamente acoplados entre si, entram em ressonância para causar os elementos de indutância L1 e L2 a funcionar como um elemento de radiação. Além disso, o acoplamento magnético entre os elementos de indutância L1 e L2 forma um circuito de adaptação casando a impedância (usualmente 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espacial (377Ω).

[0087] As operações e vantagens da antena 1E de acordo com a quinta modalidade da presente invenção são basicamente similares àquelas da antena 1A de acordo com a primeira modalidade da prePetição 870190052651, de 04/06/2019, pág. 24/40

22/32 sente invenção.

(Sexta Modalidade, reportando-se às figuras 19 e 20) [0088] Uma antena 1F de acordo com uma sexta modalidade da presente invenção, inclui os elementos de indutância L1 e L2 tendo diferentes valores de indutância e magneticamente acoplados entre si em fase (indicado por uma indutância mútua M), como mostrado como um circuito equivalente na figura 19. O elemento de indutância L1 é conectado com um terminal de alimentação 5 através de um elemento de capacitância C1 para formar um circuito ressonante serial LC composto do elemento de indutância L1 e do elemento de capacitância C1. O elemento de indutância L2 é conectado em série com um elemento de capacitância C2 para formar um circuito ressonante serial LC. Uma extremidade de um elemento de indutância L3 é conectada com um terminal de alimentação 6 e a sua extremidade oposta é conectada com os elementos de indutância L1 e L2. As indutâncias dos elementos de indutância L1, L2, e L3 e o nível de acoplamento magnético (a indutância mútua M) entre os elementos de indutância L1 e L2 é estabelecida de forma que uma largura de banda desejada seja obtida.

[0089] A antena 1F dotada da configuração de circuito acima tem, por exemplo, uma estrutura em camadas mostrada na figura 20. Folhas de cerâmica 51a a 51b constituídas de material dielétrico são assentadas em camadas, ligadas por prensagem, e termicamente tratadas para formar a antena 1F. Especificamente, a folha 51a tem os terminais de alimentação 5 e 6 e condutores através de buraco 59a e 59b formados sobre o mesmo. A folha 51b tem um eletrodo capacitor 52a, um padrão condutor 56a, e um condutor através de buraco 59c formado sobre a mesma. A folha 51c tem um eletrodo capacitor 52b, um padrão condutor 56b, e condutores através de buraco 59c e 59d formados sobre a mesma.

[0090] Outrossim, a folha 51 d tem padrões condutores 53 e 56c, o

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23/32 condutor através de buraco 59c e o condutor através de buraco 59e formados sobre a mesma. A folha 51 e tem um padrão condutor 56d, o condutor através de buraco 59c, e condutores através de buraco 59f e 59g formados sobre a mesma. A folha 51 f tem um eletrodo capacitor 54a, um padrão condutor 56e, e os condutores através de buraco 59c e 59g formados sobre a mesma. A folha 51 g tem um eletrodo capacitor 54b, um padrão condutor 56f, os condutores através de buraco 59c e 59g, e um condutor através de buraco 59h, formados sobre a mesma. A folha 51 h tem um padrão condutor 55 formado sobre a mesma. Uma extremidade do padrão condutor 55 serve como um padrão condutor 56g.

[0091] O assentamento em camadas das folhas acima 51a à 51 h causa o padrão condutor 53 a ser formado como o elemento de indutância L1 e causa o padrão condutor 55 a ser formado como o elemento de indutância L2. Os padrões condutores 56a e 56g são conectados através do condutor via buraco 59c para formar o elemento de indutância L3. O elemento de capacitância C1 é composto dos eletrodos 52a e 52b, e o elemento de capacitância C2 é composto dos eletrodos 54a e 54b.

[0092] Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 52b através do condutor via buraco 59d, e a sua extremidade oposta é conectada com a outra extremidade do elemento de indutância L2 através dos condutores via buraco 59e e 59g. Uma extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo capacitor 54b através do condutor via buraco 59h. Como descrito acima, a outra extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com a outra extremidade do elemento de indutância L1 através dos condutores via buraco 59g e 59e e é conectada com uma extremidade (o padrão condutor 56g) do elemento de indutância L3. A outra extremidade do elemento de indutância L3 é conectada com o

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24/32 terminal de alimentação 6 através do condutor via buraco 59b. O eletrodo capacitor 52a é conectado com o terminal de alimentação 5 através do condutor via buraco 59a.

[0093] Na antena 1F dotada da configuração acima, os circuitos ressonantes em série LC, que incluem os elementos de indutância L1 e L2 magneticamente acoplados entre si, entram em ressonância para causar os elementos de indutância L1 e L2 a funcionarem como um elemento de radiação. Além disso, o acoplamento magnético entre os elementos de indutância L1 e L2 formam um circuito de ajuste casando a impedância (usualmente de 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espacial (377Ω).

[0094] Na antena 1F, uma banda larga é assegurada mesmo quando o acoplamento magnético entre os elementos de indutância L1 e L2 é fraco, porque o elemento de indutância L1 está diretamente conectado com o elemento de indutância L2. Além disso, uma vez que as outras extremidades dos elementos de indutância L1 e L2 são conectadas com o terminal de alimentação 6 através do elemento de indutância L3, o coeficiente de acoplamento k entre os elementos de indutância L1 e L2 pode ser aumentado. Outrossim, a adição do elemento de indutância L3 pode realizar uma banda larga mesmo se o coeficiente de acoplamento entre os elementos de indutância L1 e L2 é pequeno. Outras operações e vantagens da presente invenção são basicamente similares àquelas da antena 1A de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

(Outros Circuitos Ressonantes Inclusive os Circuitos Ressonantes LC, reportando-se à figura 21).

[0095] Adicionalmente as primeira a sexta modalidades da presente invenção descritas acima, o circuito ressonante que compõe a antena pode ser incorporado em várias modalidades indicadas, por exem

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25/32 pio, pelos circuitos equivalentes mostrados nas figuras 21 (A) a 21 (E). Também com os circuitos ressonantes das várias modalidades, é possível realizar pequenas antenas de faixa larga.

[0096] A figura 21 (A) apresenta um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L1 e um elemento de capacitância C1, e um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L2 e de um elemento de capacitância C2. No circuito ressonante na figura 21 (A), o elemento de indutância L1 está diretamente conectado com o elemento de indutância L2, uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com um terminal de alimentação 5, e os elementos de capacitância C1 e C2 são conectados com um terminal de alimentação 6.

[0097] A figura 21 (B) apresenta um circuito ressonante incluindo um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L1 e de um elemento de capacitância C1, e um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L2 e de um elemento de capacitância C2. No circuito ressonante na figura 21 (B), uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com um terminal de alimentação 5, o elemento de capacitância C2 é conectado entre os elementos de indutância L1 e L2, e o elemento de capacitância C1 e a outra extremidade do elemento de indutância L2 são conectados com um terminal de alimentação 6.

[0098] A figura 21 (C) mostra um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L1 e de um elemento de capacitância C1, e um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L2 e de um elemento de capacitância L2. No circuito ressonante na figura 21 (C), o elemento de indutância L1 está diretamente conectado com o elemento de indutância L2, o elemento de capacitância C1 está conectado com um terminal de alimentação 5, o elemento de capacitância C2 e a outra extremidade do

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26/32 elemento de indutância L1 são conectados com um terminal de alimentação 6.

[0099] A figura 21 (D) mostra um circuito ressonante incluindo um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L1 de um elemento de capacitância C1 e um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L2 e de um elemento de capacitância C2. No circuito ressonante na figura 21 (D), uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com uma extremidade do elemento de indutância L2 através do elemento de capacitância C1, e a outra extremidade do elemento de indutância L1 está diretamente conectada com a outra extremidade do elemento de indutância L2. Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com um terminal de alimentação 5, e as outras extremidades dos elementos de indutância L1 e L2 são conectadas com um terminal de alimentação 6.

[00100] A figura 21 (E) mostra um circuito ressonante incluindo um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L1 e de um elemento de capacitância C1, e de um circuito ressonante serial LC, que é composto de um elemento de indutância L2 e de um elemento de capacitância C2. No circuito ressonante na figura 21 (E), o elemento de indutância L1 está diretamente conectado com o elemento de indutância L2, o nó entre uma extremidade do elemento de indutância L1 e o elemento de capacitância C1 é conectado com um terminal de alimentação 5, e o nó entre a outra extremidade do elemento de indutância L2 e o elemento de capacitância C1 é conectado com um terminal de alimentação 6.

(Sétima Modalidade, reportando-se às figuras 22 e 23) [00101] Uma antena 1G de acordo com uma sétima modalidade da presente invenção inclui os elementos de indutância L1 e L2 tendo diferentes valores de indutância e magneticamente acoplados entre si

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27/32 em fase (indicado por uma mútua indutância M), conforme mostrado como um circuito equivalente na figura 22. Os elementos de indutância L1 e L2 são conectados em paralelo com os terminais de alimentação 5 e 6.

[00102] Na antena 1G dotada da configuração de circuito acima, os elementos de indutância L1 e L2 têm diferentes valores de indutância e são magneticamente acoplados entre si em fase. O acoplamento magnético entre os elementos de indutância L1 e L2 causa a indutância mútua M = L1 - L2. De acordo com uma simulação realizada pela requerente, como mostrado pela figura 23, a antena 1G funciona como um elemento de radiação tendo características de reflexão em uma banda larga.

[00103] Configurando o circuito de adaptação somente com os dois elementos de indutância L1 e L2 se obtém características de reflexão em uma banda larga como mostrado na figura 23 embora a impedância ou reatância de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 seja limitada pela configuração.

(Oitava modalidade, reportando-se as figuras 24 e 25) [00104] Uma antena 1H de acordo com uma oitava modalidade da presente invenção tem uma configuração que inclui os elementos de indutância L1 e L2 de acordo com a sétima modalidade da presente invenção e um elemento de capacitância C1 conectado entre uma extremidade do elemento de indutância L1 e o terminal de alimentação 5, conforme mostrado como um circuito equivalente na figura 24.

[00105] Também na antena 1H dotada da configuração de circuito acima, o acoplamento magnético entre os elementos de indutância L1 e L2 dotados de diferentes valores de indutância causa uma indutância mútua M. De acordo com uma simulação realizada pela requerente, conforme mostrada pela figura 25, a antena 1H tem características de reflexão em uma banda larga.

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28/32 (Nona Modalidade, reportando-se as figuras 26 e 27) [00106] Uma antena 11 de acordo com uma nona modalidade da presente invenção tem uma configuração que inclui os elementos de indutância L1 e L2 de acordo com a sétima modalidade da presente invenção, um elemento de capacitância C1 conectado entre uma extremidade do elemento de indutância L1 e o terminal de alimentação 5, e um elemento de capacitância C2 conectado entre uma extremidade do elemento de indutância L2 e o terminal de alimentação 5, como mostrado como um circuito equivalente na figura 26.

[00107] Também na antena 11 dotada da configuração de circuito acima, o acoplamento magnético entre os elementos de indutância L1 e L2 dotados de diferentes valores de indutância causa uma indutância mútua M. De acordo com uma simulação realizada pela requerente, como mostrado pela figura 27, a antena 11 tem características de reflexão em uma banda larga.

(Décima Modalidade, reportando-se às figuras 28 a 30) [00108] Uma antena 1J de acordo com uma décima modalidade da presente invenção tem uma configuração na qual uma denominada derivação central é prevista para o elemento de indutância L1 de acordo com a segunda modalidade da presente invenção e o terminal de alimentação 5 é conectado com a derivação central, conforme mostrado como um circuito equivalente na figura 28. O elemento de capacitância C’ não é fornecido na antena 1J.

[00109] As mesmas operações e vantagens daquelas na segunda modalidade da presente invenção são oferecidas na décima modalidade da presente invenção. Por proporcionar a derivação central, a impedância espacial e a impedância de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 podem ser casadas sem reduzir a energia de campo eletromagnético. O elemento de indutância L1 é divido em indutâncias L1a e L1b.

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29/32 [00110] A antena 1J dotada da configuração de circuito acima tem, por exemplo, uma estrutura em camadas mostrada na figura 29. Folhas de cerâmica 11a a 11 h constituídas de material dielétrico são assentadas em camadas, ligadas por prensagem e termicamente tratadas para formar a antena 1J. Especificamente, a folha 11a tem os terminais de alimentação 5 e 6 e condutores através de buraco 19a e 19b formados sobre a mesma. A folha 11b tem um eletrodo capacitor 13a, um padrão condutor de conexão 15d e condutores através de buraco 19c, 19m, e 19n formados sobre o mesmo. A folha 11c tem um eletrodo capacitor 14a, os condutores através de buraco 19c, 19m, e 19n, e um condutor através de buraco 19e formados sobre o mesmo.

[00111] Outrossim, a folha 11d tem padrões condutores de conexão 15a, 15b e 15c, o condutor através de buraco 19n, e os condutores através de buraco 19d, 19g, 19h e 19i formados sobre a mesma, A folha 11e tem padrões condutores 16a e 17a, os condutores através de buraco 19g, 19i e 19n, e condutores através de buraco 19j e 19k formados sobre a mesma. A folha 11f tem padrões condutores 16b e 17b e os condutores através de buraco 19g, 19i, 19j, 19ke 19n, e condutores através de buraco 19j e 17b e os condutores através de buraco 19j e 19k formados sobre a mesma. A folha 11g tem padrões condutores 16c e 17c e os condutores via buraco 19g, 19i, 19j, e 19k formados sobre a mesma. A folha 11 h tem padrões condutores 16d e 17d formados sobre a mesma.

[00112] O assentamento em camadas das folhas acima 11a a 11 h causa os padrões condutores 16a a 16d a serem interligados através do condutor via buraco 19j para formar o elemento de indutância L1, causa um ramal 16c’ do padrão condutor 16c a funcionar como a derivação, e causa o ramal 16c’ a ser conectado com o terminal de alimentação 5 através do condutor via buraco 19n, do padrão condutor de conexão 15d, e condutor via buraco 19a. Além disso, os padrões

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30/32 condutores 17a a 17d são interligados através do condutor via buraco 19k para formar o elemento de indutância L2. O elemento de capacitância C2 é composto dos eletrodos 13a e 14a.

[00113] Uma extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o eletrodo capacitor 13a através do condutor via buraco 19g, do padrão condutor de conexão 15c, e do condutor via buraco 19c. A outra extremidade do elemento de indutância L1 é conectada com o terminal de alimentação 6 através do condutor via buraco 19d, do padrão condutor de conexão 15b, e dos condutores via buraco 19m e 19b.

[00114] Uma extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o eletrodo de capacitor 14a através do condutor via buraco 19i, do padrão condutor de conexão 15a e do condutor via buraco 19e. A outra extremidade do elemento de indutância L2 é conectada com o terminal de alimentação 6 através do condutor via buraco 19h, do padrão condutor de conexão 15b e dos condutores via buraco 19m e 19b. As outras extremidades dos elementos de indutância L1 e L2 são conectadas através do padrão condutor de conexão 15b.

[00115] Na antena 1J dotada da configuração acima, os circuitos em ressonância seriais LC, que incluem os elementos de indutância L1 e L2 magneticamente acoplados entre si, entram em ressonância para causar os elementos de indutância L1 e L2 a funcionar como um elemento de radiação. Além disso, o acoplamento entre os elementos de indutância L1 e L2 através do elemento de capacitância C2 e o estabelecimento do ramal 16c’ (derivação) forma um circuito de adaptação casando a impedância (usualmente 50Ω) de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 com a impedância espacial (377Ω).

[00116] Como um resultado de uma simulação realizada pela requerente baseado sobre o circuito equivalente mostrado na figura 28,

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31/32 a antena 1J exibiu as características de reflexão mostradas na figura 30.

(Undécima Modalidade, reportando-se às Figuras 31 & 32) [00117] Uma antena 1K de acordo com uma undécima modalidade da presente invenção tem uma configuração na qual um elemento de capacitância C1 é adicionado à antena 1J de acordo com a décima modalidade da presente invenção, conforme mostrada como um circuito equivalente na figura 31. As mesmas operações e vantagens como aquelas na décima modalidade da presente invenção são oferecidas na undécima modalidade da presente invenção. Por assegurar uma derivação central, a impedância espacial e a impedância de um dispositivo conectado entre os terminais de alimentação 5 e 6 podem ser casadas sem reduzir a energia do campo eletromagnético. Por adicionar o elemento de capacitância C1 à antena 1J de acordo com a décima modalidade da presente invenção, o casamento da impedância entre os terminais de alimentação 5 e 6 é facilitado.

[00118] Atendendo-se a que a antena 1K dotada da configuração de circuito acima basicamente tem uma estrutura em camadas similar àquelas mostradas nas figuras 8 e 29, uma descrição detalhada da estrutura em camadas da antena 1K é omitida aqui. Como um resultado de uma simulação realizada pela requerente baseada sobre o circuito equivalente mostrado na figura 31, a antena 1K exibiu as características de reflexão mostradas na figura 32.

[00119] Quando a derivação central é provida como na décima e na undécima modalidade da presente invenção para facilitar o casamento de impedância entre os terminais de alimentação 5 e 6, o retorno é aumentado e a largura de banda é ampliada de acordo com o retorno aumentado. Em outras palavras, uma variação no grau do casamento de impedância varia a largura de banda. Consequentemente, no estabelecimento de uma constante para cada elemento de indutância, faz-se

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32/32 necessário considerar o grau de casamento de impedância de maneira a realizar uma largura de banda desejada.

(Outras Modalidades) [00120] A antena de acordo com a presente invenção não está limitada às modalidades descritas acima, e diversas variações e modificações podem ser introduzidas na presente invenção dentro de seu âmbito.

[00121] Por exemplo, ainda que os circuitos ressonantes LC de acordo com as modalidades acima sejam configurados como circuitos constantes englobados, os circuitos ressonantes LC podem ser configurados como circuitos constantes distribuídos. O produto em camadas inclusive os circuitos ressonantes LC podem ser produzidos de material isolante, em vez do material dielétrico. O produto em camadas pode ser constituído, por exemplo, de cerâmica ou de resina. Aplicabilidade Industrial [00122] Como descrito acima, a presente invenção é aplicável a uma antena montável em uma superfície e, particularmente, é vantajosa na fabricação de uma pequena antena para banda larga.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Antena, compreendendo:

primeiro e segundo terminais de alimentação (5, 6); e uma pluralidade de circuitos ressonantes;

caracterizada pelo fato de que compreende:

um primeiro circuito ressonante serial LC incluindo um primeiro elemento de indutância (L1) e primeiro e segundo elementos de capacitância (C1a, C1b), que são eletricamente conectados a ambas as extremidades do primeiro elemento de indutância (L1); e um segundo circuito ressonante serial LC incluindo um segundo elemento de indutância (L2) e terceiro e quarto elementos de capacitância (C2a, C2b), que são eletricamente conectados a ambas as extremidades do segundo elemento de indutância (L2); em que os primeiro e segundo elementos de indutância (L1, L2) são magneticamente acoplados entre si;

uma extremidade do primeiro elemento de indutância (L1) é eletricamente conectada ao primeiro terminal de alimentação (5) através do primeiro elemento de capacitância (C1a), e a outra extremidade é eletricamente conectada ao segundo terminal de alimentação (6) através do segundo elemento de capacitância (C1b); e uma extremidade do segundo elemento de indutância (L2) é eletricamente conectada ao primeiro terminal de alimentação (5) através dos terceiro e primeiro elementos de capacitância (C2a e C1a), e a outra extremidade é eletricamente conectada ao segundo terminal de alimentação (6) através dos quarto e segundo elementos de capacitância (C2b e C1b).