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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein breitbandfähiges Antennensystem, und ein Antennensubstrat sowie ein Antennenelement, die zur Konstruktion des Antennensystems verwendet werden.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Beispiele für bekannte Drahtloskommunikationstechnologien umfassen Ultrabreitband (UWB). UWB stellt Kommunikation über eine breite Bandbreite von zum Beispiel 500 MHz oder mehr bereit.
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Zu den aus dem Stand der Technik bekannten Antennen, die für UWB geeignet sind, oder breitbandfähigen Antennen zählt eine Monopolantenne, die ein plattenförmiges Strahlungselement aufweist, wobei das Strahlungselement einen Teil aufweist, dessen Breite mit zunehmendem Abstand von einem Speisepunkt und einer Groundplane zunimmt. Der Teil, dessen Breite mit zunehmendem Abstand von dem Speisepunkt und der Groundplane zunimmt, dient dazu, die Eingangsimpedanz des Strahlungselements über ein breites Band im Wesentlichen konstant zu halten.
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Als wie oben beschriebene Monopolantenne offenbart
JP 2007-329974A ein Antennensystem, das aus einem dielektrischen Substrat und einem Antennenabschnitt gebildet ist, wobei der Antennenabschnitt aus einem dünnen Leiter gebildet ist und auf dem dielektrischen Substrat liegt.
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Antennen insbesondere zur Verwendung mit Kommunikationsvorrichtungen von sehr kleiner Größe müssen eine Miniaturisierung unterlaufen. Es ist jedoch schwierig, die Monopolantenne mit, wie oben beschrieben, einem plattenförmigen Strahlungselement, das einen Teil aufweist, dessen Breite mit zunehmendem Abstand von dem Speisepunkt und der Groundplane zunimmt, zu verkleinern, weil ein derartiges Strahlungselement eine vergleichsweise große Grundfläche hat.
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JP H11-330 830 A zeigt eine Antennenvorrichtung mit einer Chipantenne, die ein Substrat, einen auf dem Substrat ausgebildeten Leiter, eine Stromversorgungselektrode, mit der eine Kante des Leiters verbunden ist, und eine Anschlusselektrode, mit der die andere Kante des Leiters verbunden ist, sowie ein montiertes Substrat mit einem linearen Strahlungsleiter, der durch Aufdrucken eines leitfähigen Materials auf die Oberfläche gebildet wird, einem linearen Leitungsmuster und einer fast rechteckigen Masseelektrode aufweist.
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DARSTELLUNG DER EFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein breitbandfähiges und miniaturisierbares Antennensystem, sowie ein Antennensubstrat und ein Antennenelement, die die Bereitstellung eines derartigen Antennensystems ermöglichen, anzugeben.
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Ein Antennensystem der vorliegenden Erfindung weist ein Antennensubstrat und ein Antennenelement auf. Das Antennensubstrat weist einen Substratkörper, eine erste Masseschicht, eine Speiseleitung und ein erstes Strahlungselement mit einer flächigen Plattenform auf. Der Substratkörper ist aus einem ersten Dielektrikum gebildet und weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf, die sich gegenüberliegen. Die erste Masseschicht und das erste Strahlungselement sind jeweils aus einem Leiter gebildet und auf der ersten Oberfläche angeordnet. Die Speiseleitung weist eine erste Verbindung auf, die auf der ersten Oberfläche angeordnet ist. Das erste Strahlungselement ist von der ersten Masseschicht und der Speiseleitung getrennt, und ist in einer ersten Richtung parallel zu der ersten Oberfläche von der ersten Masseschicht und der ersten Verbindung beabstandet. Das erste Strahlungselement weist einen ersten sich in der Breite verändernden Abschnitt und eine zweite Verbindung auf. Der erste sich in der Breite verändernde Abschnitt ist ein Abschnitt, dessen Breite in einer zweiten Richtung mit zunehmendem Abstand von der ersten Verbindung in der ersten Richtung zunimmt, wobei die zweite Richtung parallel zu der ersten Oberfläche und senkrecht zu der ersten Richtung ist.
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Das Antennenelement weist einen Elementkörper, einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und ein zweites Strahlungselement auf. Der Elementkörper ist aus einem zweiten Dielektrikum gebildet und weist eine Außenoberfläche auf. Das zweite Dielektrikum besitzt eine Dielektrizitätskonstante, die höher als jene des ersten Dielektrikums ist. Die ersten und zweiten Anschlüsse sind auf der Außenoberfläche des Elementkörpers angeordnet. Das zweite Strahlungselement ist aus einem Leiter gebildet, der in dem Elementkörper bereitgestellt ist, und verbindet den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss elektrisch miteinander. Das Antennenelement ist auf dem Antennensubstrat montiert, wobei der erste Anschluss mit der ersten Verbindung und der zweite Anschluss mit der zweiten Verbindung verbunden ist.
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Bei dem Antennensystem der vorliegenden Erfindung kann das erste Strahlungselement ein erstes Ende, das der ersten Verbindung am nächsten ist, und ein zweites Ende aufweisen, das dem ersten Ende in der ersten Richtung gegenüberliegt. Der Abstand zwischen dem ersten Ende und der zweiten Verbindung kann kleiner oder gleich 1/10 des Abstands zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende sein.
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Bei dem Antennensystem der vorliegenden Erfindung kann das zweite Strahlungselement einen zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt aufweisen, dessen Breite in der zweiten Richtung mit zunehmendem Abstand von dem ersten Anschluss in der ersten Richtung zunimmt.
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Ein Maximalwert der Breite in der zweiten Richtung des zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitts kann kleiner als ein Minimalwert der Breite in der zweiten Richtung des ersten sich in der Breite verändernden Abschnitts sein.
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Das zweite Strahlungselement kann ferner einen Leitungsabschnitt aufweisen, der mit Bezug auf den zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt in Reihe bereitgestellt ist. Der Leitungsabschnitt kann derart geformt sein, dass er sich um eine Achse erstreckt, die in einer dritten Richtung senkrecht zu den ersten und zweiten Richtungen verläuft. Der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt und der Leitungsabschnitt können an Orten liegen, die in der dritten Richtung voneinander verschieden sind.
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Bei dem Antennensystem der vorliegenden Erfindung kann die erste Masseschicht zwei Abschnitte aufweisen, die voneinander beabstandet sind. In einem solchen Fall kann die Speiseleitung derart verlaufen, so dass sie zwischen den beiden Abschnitten der ersten Masseschicht verläuft.
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Bei dem Antennensystem der vorliegenden Erfindung kann das Antennensubstrat ferner eine zweite Masseschicht aufweisen, die aus einem Leiter gebildet ist und auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist, und eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen aufweisen, die sich durch den Substratkörper erstrecken und die erste Masseschicht und die zweite Masseschicht elektrisch verbinden.
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Bei einem erfindungsgemäßen Antennensubstrat handelt es sich um ein Antennensubstrat, auf dem ein Antennenelement montiert werden soll. Das Antennenelement weist einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, und ein zweites Strahlungselement zum elektrischen Verbinden des ersten Anschlusses und des zweiten Anschlusses auf.
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Das Antennensubstrat der vorliegenden Erfindung weist einen Substratkörper, eine erste Masseschicht, eine Speiseleitung, und ein erstes Strahlungselement in einer flächigen Plattenform auf. Der Substratkörper ist aus einem Dielektrikum gebildet und weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf, die einander gegenüberliegen. Die erste Masseschicht und das erste Strahlungselement sind jeweils aus einem Leiter gebildet und auf der ersten Oberfläche angeordnet. Die Speiseleitung weist eine erste Verbindung auf, die auf der ersten Oberfläche angeordnet ist. Das erste Strahlungselement ist von der ersten Masseschicht und der Speiseleitung getrennt, und in einer ersten Richtung parallel zu der ersten Oberfläche von der ersten Masseschicht und der ersten Verbindung beabstandet. Das erste Strahlungselement weist einen sich in der Breite verändernden Abschnitt und eine zweite Verbindung auf. Der sich in der Breite verändernde Abschnitt ist ein Abschnitt, dessen Breite in einer zweiten Richtung mit zunehmendem Abstand von der ersten Verbindung in der ersten Richtung zunimmt, wobei die zweite Richtung zu der ersten Oberfläche parallel ist und senkrecht zu der ersten Richtung verläuft. Die erste Verbindung und die zweite Verbindung sind Abschnitte, mit denen jeweils der ersten Anschluss bzw. der zweite Anschluss des Antennenelements verbunden werden sollen.
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Bei dem Antennensubstrat der vorliegenden Erfindung kann das erste Strahlungselement ein erstes Ende, das der ersten Verbindung am nächsten ist, und ein zweites Ende, das dem ersten Ende in der ersten Richtung gegenüberliegt, aufweisen. Der Abstand zwischen dem ersten Ende und der zweiten Verbindung kann kleiner gleich 1/10 des Abstands zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende sein.
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Bei dem Antennensubtrat der vorliegenden Erfindung kann die erste Masseschicht zwei Abschnitte aufweisen, die voneinander beabstandet sind. In einem solchen Fall kann die Speiseleitung derart verlaufen, dass sie zwischen den zwei Abschnitten der ersten Masseschicht verläuft.
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Das Antennensubstrat der vorliegenden Erfindung kann ferner eine zweite Masseschicht, die aus einem Leiter gebildet ist und auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist, und eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen aufweisen, die sich durch den Substratkörper erstrecken und die erste Masseschicht und die zweite Masseschicht elektrisch verbinden.
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In dem vorliegendem Dokument wird ein Antennenelement beschrieben, da eingerichtet ist, auf einem Antennensubstrat montiert zu werden, wobei das Antennensubstrat eine Speiseleitung und ein erstes Strahlungselement aufweist, die voneinander getrennt sind. Das Antennenelement weist auf: einen Elementkörper, der aus einem Dielektrikum gebildet ist und eine Außenoberfläche aufweist; einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die auf der Außenoberfläche des Elementkörpers angeordnet sind; und ein zweites Strahlungselement, das aus einem Leiter gebildet ist und in dem Elementkörper bereitgestellt ist.
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Das zweite Strahlungselement verbindet den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss elektrisch miteinander. Der erste Anschluss ist eingerichtet, mit der Speiseleitung des Antennensubstrats verbunden zu werden. Der zweite Anschluss ist eingerichtet, mit dem ersten Strahlungselement des Antennensubstrats verbunden zu werden.
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Bei dem Antennenelement kann die Außenoberfläche des Elementkörpers eine Stirnseite aufweisen, die eingerichtet ist, dem Antennensubstrat zugewandt zu sein. Das zweite Strahlungselement kann einen sich in der Breite verändernden Abschnitt aufweisen, dessen Breite in einer zweiten Richtung mit zunehmendem Abstand von dem ersten Anschluss in einer ersten Richtung zunimmt, wobei die erste Richtung parallel zu der Stirnseite verläuft, und die zweite Richtung parallel zu der Stirnseite und senkrecht zu der ersten Richtung verläuft. Das zweite Strahlungselement kann ferner einen Leitungsabschnitt aufweisen, der mit Bezug auf den sich in der Breite verändernden Abschnitt in Reihe bereitgestellt ist. Der Leitungsabschnitt kann derart geformt sein, dass er um eine Achse verläuft, die in einer dritten Richtung senkreckt zu den ersten und zweiten Richtungen verläuft. Der sich in der Breite verändernde Abschnitt und der Leitungsabschnitt können sich an Orten befinden, die voneinander in der dritten Richtung verschieden sind.
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Bei dem Antennensystem der vorliegenden Erfindung sind die erste Verbindung der Speiseleitung des Antennensubstrats und die zweite Verbindung des ersten Strahlungselements des Antennensubstrats über das zweite Strahlungselement des Antennenelements verbunden. Das zweite Strahlungselement ist in dem Elementkörper bereitgestellt, der aus dem zweiten Dielektrikum mit einer Dielektrizitätskonstante gebildet ist, die höher als jene des ersten Dielektrikums ist, das den Substratkörper bildet. Vermittels des Vorstehenden erreicht die vorliegende Erfindung eine Verringerung der Grundfläche der ersten und zweiten Strahlungselemente, wodurch ein breitbandfähiges und miniaturisierbares Antennensystem bereitgestellt wird.
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Das Antennensubstrat und das Antennenelement der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Bereitstellung eines Antennensystems mit den oben beschriebenen Vorteilen.
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Andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besser verstanden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht auf ein Antennensystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 2 ist eine Draufsicht auf ein Antennensubstrat des Antennensystems aus 1.
- 3 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Antennensubstrats aus 2 darstellt.
- 4 ist eine Unteransicht des Antennensubstrats aus 2.
- 5 ist eine vergrößerte Draufsicht eines Teils des Antennensubstrats aus 2.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Antennenelement und dessen Umgebung in dem Antennensystem aus 1 darstellt.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht des Antennenelements des Antennensystems aus 1.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere des Antennenelements aus 7 darstellt.
- 9 ist eine Draufsicht, die eine Hauptleiterschicht und deren Umgebung in dem Antennenelement aus 7 veranschaulicht.
- 10 ist eine Draufsicht, die einen Leitungsabschnitt und dessen Umgebung in dem Antennenelement aus 7 darstellt.
- 11 ist eine Draufsicht, die das Antennenelement und dessen Umgebung in dem Antennensystem aus 1 darstellt.
- 12 ist eine Draufsicht von ersten bis fünften dielektrischen Schichten eines Elementkörpers des Antennenelements aus 7.
- 13 ist eine Draufsicht, die eine strukturierte Oberfläche einer sechsten dielektrischen Schicht des Elementkörpers des Antennenelements aus 7 darstellt.
- 14 ist eine Draufsicht, die eine strukturierte Oberfläche einer siebten dielektrischen Schicht des Elementkörpers des Antennenelements aus 7 darstellt.
- 15 ist eine Draufsicht, die eine strukturierte Oberfläche einer achten dielektrischen Schicht des Elementkörpers des Antennenelements aus 7 darstellt.
- 16 ist eine Draufsicht, die eine strukturierte Oberfläche einer neunten dielektrischen Schicht des Elementkörpers des Antennenelements aus 7 darstellt.
- 17 ist eine Draufsicht, die eine strukturierte Oberfläche einer zehnten dielektrischen Schicht des Elementkörpers des Antennenelements aus 7 darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Draufsicht eines Antennensystems 1 gemäß der Ausführungsform. Wie in 1 dargestellt weist das Antennensystem 1 ein Antennensubstrat 10 und ein Antennenelement 20 gemäß der Ausführungsform auf. Das Antennenelement 20 ist auf dem Antennensubstrat 10 montiert.
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Das Antennensubstrat 10 wird ausführlich unter Bezugnahme auf 2 bis 5 beschrieben. 2 ist eine Draufsicht des Antennensubstrats 10. 3 ist eine Draufsicht, die einen Abschnitt des Antennensubstrats 10 darstellt. 4 ist eine Unteransicht des Antennensubstrats 10. 5 ist eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts des Antennensubstrats 10.
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Wie in 2 dargestellt weist das Antennensubstrat 10 einen Substratkörper 11, eine erste Masseschicht 12, eine Speiseleitung 13, und ein erstes Strahlungselement 14 mit einer flächigen Plattenform auf. 3 veranschaulicht den Substratkörper 11. Der Substratkörper 11 ist aus einem ersten Dielektrikum gebildet. Beispiele des ersten Dielektrikums umfassen Harz, Glas, Keramik, und ein Verbundmaterial. Das Verbundmaterial kann eines oder mehr von Harz, Glas, und Keramik enthalten. Das erste Dielektrikum hat eine Dielektrizitätskonstante die höher als jene von Luft ist. Der Substratkörper 11 weist eine erste Oberfläche 11A und eine zweite Oberfläche 11B auf, die einander gegenüberliegen (siehe 4).
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Nun definieren wir X, Y und Z-Richtungen, wie in den 1 bis 4 veranschaulicht. Die X-, Y- und Z-Richtungen sind orthogonal zueinander. Die Z-Richtung ist senkrecht zu der ersten Oberfläche 11A des Elementkörpers 11 und verläuft hin zu der ersten Oberfläche 11A von der zweiten Oberfläche 11B. Die X- und Y-Richtungen sind beide parallel zu der ersten Oberfläche 11A. Die X-Richtung entspricht der ersten Richtung in der vorliegenden Erfindung. Die Y-Richtung entspricht der zweiten Richtung in der vorliegenden Erfindung. Die Z-Richtung entspricht der dritten Richtung in der vorliegenden Erfindung. Wenn hier verwendet bezieht sich der Ausdruck „über“ auf Positionen, die sich in der Z-Richtung vor einer Bezugsposition befinden, und „unter“ bezieht sich auf Positionen, die sich in Bezug auf die Bezugsposition entgegengesetzt zu „über“ befinden.
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Die erste Masseschicht 12 und das erste Strahlungselement 14 sind jeweils aus einem Leiter gebildet und auf der ersten Oberfläche 11A angeordnet, wie in 2 dargestellt.
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Wie in 5 dargestellt weist die Speiseleitung 13 eine erste Verbindung 13C auf, die auf der ersten Oberfläche 11A angeordnet ist. Die Funktion der ersten Verbindung 13C wird später ausführlich beschrieben.
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In dieser Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, weist die erste Masseschicht 12 zwei Abschnitte 12A und 12B auf, die voneinander beabstandet sind. Die Speiseleitung 13 ist auf der ersten Oberfläche 11A angeordnet und verläuft derart, dass sie zwischen den beiden Abschnitten 12A und 12B der ersten Masseschicht 12 verläuft. Die Speiseleitung 13 weist einen Leitungsabschnitt 13L auf, der zwischen den beiden Abschnitten 12A und 12B angeordnet ist, sowie einen Vorsprung 13P. Der Leitungsabschnitt 13L weist ein Ende auf, das dem ersten Strahlungselement 14 am nächsten ist. Der Vorsprung 13P steht hin zu dem ersten Strahlungselement 14 von dem vorgenannten Ende des Leitungsabschnitts 13L vor. In dieser Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, weist der Vorsprung 13P der Speiseleitung 13 die ersten Verbindung 13C auf.
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Das erste Strahlungselement 14 ist von der ersten Masseschicht 12 und der Speiseleitung 13 getrennt und von der ersten Masseschicht 12 und der ersten Verbindung 13C in der X-Richtung beabstandet, also der ersten Richtung parallel zu der ersten Oberfläche 11A.
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Das erste Strahlungselement 14 weist ein erstes Ende 14E1, das der ersten Verbindung 13C am nächsten ist, und ein zweites Ende auf 14E2 auf, wobei das zweite Ende 14E2 dem ersten Ende 14E1 in der X-Richtung gegenüberliegt.
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Das erste Strahlungselement 14 weist einen ersten sich in der Breite verändernden Abschnitt 14A, einen Abschnitt mit konstanter Breite 14B, und eine zweite Verbindung 14C auf. Der erste sich in der Breite verändernde Abschnitt 14A und der Abschnitt mit konstanter Breite 14B sind in dieser Reihenfolge in der X-Richtung angeordnet. In 1 und 2 ist die Grenze zwischen dem ersten Abschnitt mit sich verändernder Breite 14A und dem Abschnitt mit konstanter Breite 14B durch eine gepunktete Linie dargestellt.
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Der erste sich in der Breite verändernde Abschnitt 14A ist ein Abschnitt, dessen Breite in der Y-Richtung, also der zweiten Richtung parallel zu der ersten Oberfläche 11A und senkrecht zu der ersten Richtung, mit zunehmendem Abstand von der ersten Verbindung 13C in der X-Richtung (der ersten Richtung) zunimmt. In dieser Ausführungsform hat der erste sich in der Breite verändernde Abschnitt 14A insbesondere eine Trapezform. Der erste sich in der Breite verändernde Abschnitt 14A kann andere Formen als trapezförmig haben, beispielsweise halbkreisförmig.
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Der Abschnitt mit konstanter Breite 14B ist ein Abschnitt, dessen Breite in der Y-Richtung konstant ist, unabhängig von der Position in der X-Richtung. Die Breite in der Y-Richtung des Abschnitts mit konstanter Breite 14B ist gleich dem Maximalwert der Breite in der Y-Richtung des ersten sich in der Breite verändernden Abschnitts 14A.
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In dieser Ausführungsform befindet sich konkret die zweite Verbindung 14C in dem ersten sich in der Breite verändernde Abschnitt 14A. Die Funktion der zweiten Verbindung 14C wird später ausführlich beschrieben. Die zweite Verbindung 14C befindet sich nahe dem ersten Ende 14E1. Wie in 2 dargestellt wird der Abstand zwischen dem ersten Ende 14E1 und der zweiten Verbindung 14C durch das Bezugszeichen L1 dargestellt, und der Abstand zwischen dem ersten Ende 14E1 und dem zweiten Ende 14E2 wird durch das Bezugszeichen L2 dargestellt. Der Abstand L1 kann kleiner gleich 1/10 des Abstands L2 sein. Die zweite Verbindung 14C kann mit dem ersten Ende 14E1 in Kontakt sein. In einem solchen Fall beträgt der Abstand L1 null.
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Wie in den 1, 2 und 5 dargestellt weist das Antennensubstrat 10 ferner Stützen 17 und 18 auf, die auf der ersten Oberfläche 11A des Substratkörpers 11 angeordnet sind. Die Stützen 17 und 18 sind aus einem Leiter ausgebildet. Die Stützen 17 und 18 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 13P in der Y-Richtung und sind von dem Vorsprung 13P beabstandet.
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Wie in 3 und 4 dargestellt weist das Antennensubstrat 10 ferner eine zweite Masseschicht 15 auf, die aus einem Leiter gebildet ist und auf der zweiten Oberfläche 11B des Substratkörpers 11 angeordnet ist, sowie eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 16 auf, die sich durch den Substratkörper 11 erstrecken und die erste Masseschicht 12 mit der zweiten Masseschicht 15 elektrisch verbinden. In 3 stellt jeder Kreis eine Durchgangsöffnung 16 dar.
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Nun wird das Antennenelement 20 ausführlich unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 beschrieben. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das Antennenelement 20 und dessen Umgebung in dem Antennensystem 1 darstellt. 7 ist eine perspektivische Ansicht des Antennenelements 20. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere des Antennenelements 20 darstellt.
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Das Antennenelement 20 weist einen Elementkörper 21 auf. Der Elementkörper 21 weist eine Außenoberfläche auf. Der Elementkörper 21 ist aus einem zweiten Dielektrikum mit einer Dielektrizitätskonstante gebildet, die höher als jene des ersten Dielektrikums ist, das den Substratkörper 11 bildet. Beispiele des zweiten Dielektrikums umfassen Keramik. Die Dielektrizitätskonstante des zweiten Dielektrikums beträgt bevorzugt das 1,2-fache von jener des ersten Dielektrikums oder mehr, und besonders bevorzugt das 1,5-fache von jener des ersten Dielektrikums oder mehr. Die Dielektrizitätskonstante des zweiten Dielektrikums ist bevorzugt 5 oder mehr.
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Zum Beispiel hat der Elementkörper 21 eine Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds, wie in den 6 und 7 dargestellt. In diesem Fall weist die Außenoberfläche des Elementkörpers 21 eine Oberseite 21A, eine Unterseite 21B, und vier Seitenflächen 21C, 21D, 21E und 21F auf. Die Oberseite 21A und die Unterseite 21B befinden sich an gegenüberliegenden Endes des Elementkörpers 21 in der Z-Richtung. Die Unterseite 21B ist eine Stirnfläche, die eingerichtet ist, dem Antennensubstrat 10 zugewandt zu sein. Die erste Richtung, also die X-Richtung, die zuvor beschrieben wurde, ist parallel zu der Unterseite 21B. Die Oberseite 21A befindet sich über der Unterseite 21B. Die Seitenflächen 21C und 21D befinden sich an gegenüberliegenden Enden des Elementkörpers 21 in der X-Richtung. Die Seitenfläche 21D befindet sich in der X-Richtung vor der Seitenfläche 21C. Die Seitenflächen 21E und 21F befinden sich in der Y-Richtung an gegenüberliegenden Enden des Elementkörpers 21. Die Seitenfläche 21F befindet sich in der Y-Richtung vor der Seitenfläche 21E.
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Das Antennenelement 20 weist ferner einen ersten Anschluss T1, einen zweiten Anschluss T2, und weitere vier Anschlüsse T3, T4, T5 und T6 auf, die alle auf der Außenoberfläche des Elementkörpers 21 angeordnet sind. Die Anschlüsse T1, T3 und T4 sind derart angeordnet, dass sie sich von der Oberseite 21A bis zur Unterseite 21B über die Seitenfläche 21C erstrecken. Die Anschlüsse T3 und T4 befindet sich auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlusses T1 in der Y-Richtung und sind von dem Anschluss T1 beabstandet. Die Anschlüsse T2, T5 und T6 befinden sich derart, dass sie sich von der Oberseite 21A zu der Unterseite 21B über die Seitenfläche 21D erstrecken. Die Anschlüsse T5 und T6 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlusses T2 in der Y-Richtung und sind von dem Anschluss T2 beabstandet.
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Wie in 8 dargestellt weist das Antennenelement 20 ferner ein zweites Strahlungselement 22 auf. Das zweite Strahlungselement 22 ist aus einem Leiter gebildet, in dem Elementkörper 21 vorgesehen, und verbindet den ersten Anschluss T1 elektrisch mit dem zweiten Anschluss T2.
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Das zweite Strahlungselement 22 weist eine Hauptleiterschicht 23, einen Leitungsabschnitt 24, Verbindungsleiterschichten 371 und 381, sowie Durchgangsöffnungen 36T1, 37T1, 38T1 und 38T2 auf.
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9 ist eine Draufsicht, welche die Hauptleiterschicht 23 und deren Umgebung in dem Antennenelement 20 darstellt. Wie in 9 dargestellt weist die Hauptleiterschicht 23 einen Abschnitt mit konstanter Breite 23A, einen zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B, und einen Abschnitt mit konstanter Breite 23C auf. Der Abschnitt mit konstanter Breite 23A, der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B, und der Abschnitt mit konstanter Breite 23C sind in der X-Richtung in dieser Reihenfolge angeordnet. In 9 sind die Grenze zwischen dem Abschnitt mit konstanter Breite 23A und dem zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B, sowie die Grenze zwischen dem zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B und dem Abschnitt mit konstanter Breite 23C durch gepunktete Linien dargestellt.
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Der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B ist ein Abschnitt, dessen Breite in der zweite Richtung, also in der Y-Richtung, mit zunehmendem Abstand von dem ersten Anschluss T1 in der ersten Richtung, also der X-Richtung, zunimmt. In dieser Ausführungsform hat der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B insbesondere eine Trapezform. Der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B kann andere Formen als trapezförmig haben, beispielsweise halbkreisförmig. Weil die Hauptleiterschicht 23 mit dem zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B ein Bauteil des zweiten Strahlungselements 22 ist, kann man sagen, dass das zweite Strahlungselement 22 den zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B aufweist.
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Die Abschnitte mit konstanter Breite 23A und 23C sind Abschnitte, deren Breiten in der Y-Richtung unabhängig von der Position in der X-Richtung konstant sind. Die Breite in der Y-Richtung des Abschnitts mit konstanter Breite 23A ist gleich dem Minimalwert der Breite in der Y-Richtung des zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitts 23B. Die Breite in der Y-Richtung des Abschnitts mit konstanter Breite 23C ist gleich dem Maximalwert der Breite in der Y-Richtung des zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitts 23B. Der Abschnitt mit konstanter Breite 23A weist eine Endfläche 23Aa auf, die sich in der Seitenfläche 21C befindet und mit dem ersten Anschluss T1 in Kontakt ist.
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10 ist eine Draufsicht, die den Leitungsabschnitt 24 und dessen Umgebung in dem Antennenelement 20 darstellt. Der Leitungsabschnitt 24 ist aus einer Leiterschicht gebildet. Wie in 8 und 10 dargestellt, ist der Leitungsabschnitt 24 derart geformt, dass er sich um eine Achse C erstreckt. Die Achse C verläuft in der Z-Richtung, also der dritten Richtung senkrecht zu den ersten und zweiten Richtungen.
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Wie in 8 dargestellt, befinden sich die Hauptleiterschicht 23 und der Leitungsabschnitt 24 an Orten, die in der dritten Richtung bzw. der Z-Richtung voneinander verschieden sind. In dieser Ausführungsform befindet sich der Leitungsabschnitt 24 konkret unterhalb der Hauptleiterschicht 23.
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Wie in 10 dargestellt weist der Leitungsabschnitt 24 ein erstes Ende 24a und ein zweites Ende 24b auf, die einander gegenüberliegen. Das zweite Ende 24b befindet sich in der Seitenoberfläche 23D und steht mit dem zweiten Anschluss T2 in Kontakt.
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Wie in 8 dargestellt ist die Verbindungsleiterschicht 371 zwischen der Hauptleiterschicht 23 und dem Leitungsabschnitt 24 in der Z-Richtung angeordnet. Die Verbindungsleiterschicht 381 ist zwischen der Hauptleiterschicht 23 und der Verbindungsleiterschicht 371 in der Z-Richtung angeordnet. Die Verbindungsleiterschicht 381 ist derart geformt, dass sie in der Y-Richtung länglich ist und sich unterhalb des Abschnitts mit konstanter Breite 23C der Hauptleiterschicht 23 befindet.
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Die Durchgangsöffnung 36T1 verbindet einen Abschnitt des Leitungsabschnitts 24 nahe dem ersten Ende 24a mit der Verbindungsleiterschicht 371. Die Durchgangsöffnung 37T1 verbindet die Verbindungsleiterschicht 371 mit der Verbindungsleiterschicht 381. Die Durchgangsöffnungen 38T1 und 8T2 verbinden zwei Abschnitte der Verbindungsleiterschicht 381 nahe ihrer gegenüberliegenden Enden in der Y-Richtung mit zwei Abschnitten des Abschnitts 23C mit konstanter Breite nahe seinen gegenüberliegenden Enden in der Y-Richtung.
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Der erste Anschluss T1 ist mit dem zweiten Anschluss T2 über den Abschnitt mit konstanter Breite 23A, den zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B, den Abschnitt mit konstanter Breite 23C, die Durchgangsöffnungen 38T1 und 38T2, die Verbindungsleiterschicht 381, die Durchgangsöffnung 37T1, die Verbindungsleiterschicht 371, die Durchgangsöffnung 36T1, und den Leitungsabschnitt 24 elektrisch verbunden. Der Leitungsabschnitt 24 ist mit Bezug auf den zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B in Reihe bereitgestellt.
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Keine Leiterschicht in dem Elementkörper 21 ist mit dem Anschluss T3, T4, T5 oder T6 verbunden.
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Es wird nun Bezug genommen auf die 5, 6 und 11, um die Verbindungsbeziehung zwischen dem Antennensubstrat 10 und dem Antennenelement 20 zu beschreiben. 11 ist eine Draufsicht, die das Antennenelement 20 und dessen Umgebung in dem Antennensystem 1 darstellt.
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Die erste Verbindung 13C, die in 5 dargestellt ist, ist ein Abschnitt, mit dem der erste Anschluss T1 des Antennenelements 20 verbunden werden soll. Die zweite Verbindung 14C, die in 5 dargestellt ist, ist ein Abschnitt, mit dem der zweite Anschluss T2 des Antennenelements 20 verbunden werden soll.
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Wie in 6 und 11 dargestellt ist das Antennenelement 20 auf dem Antennensubstrat 10 montiert, wobei der erste Anschluss T1 mit der ersten Verbindung 13C verbunden ist (siehe 5), und der zweite Anschluss T2 mit der zweiten Verbindung 14C verbunden ist (siehe 5). Wenn das Antennenelement 20 auf dem Antennensubstrat 10 montiert ist, ist der Anschluss T3 mit der Stütze 17 verbunden, der Anschluss T4 ist mit der Stütze 18 verbunden, und die Anschlüsse T5 und T6 sind mit dem ersten Strahlungselement 14 verbunden.
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Der Maximalwert der Breite in der Y-Richtung des zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitts 23B ist kleiner als der Minimalwert der Breite in der Y-Richtung des ersten sich in der Breite verändernde Abschnitts 14A, wie in 11 dargestellt.
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In dieser Ausführungsform ist der Elementkörper 21 aus einer Vielzahl von zusammen geschichteten dielektrischen Schichten gebildet. Es wird nun Bezug genommen auf die 12 bis 17, um ein Beispiel der Vielzahl von dielektrischen Schichten, die den Elementkörper 21 bilden, und ein Beispiel der Ausgestaltungen einer Vielzahl von Leiterschichten, die auf den dielektrischen Schichten gebildet sind, und einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen, die in den dielektrischen Schichten gebildet sind, zu beschreiben.
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In diesem Beispiel weist der Elementkörper 21 zehn dielektrische Schichten auf, die zusammen gestapelt sind. Die zehn dielektrischen Schichten werden nachfolgend als die ersten bis zehnten dielektrischen Schichten bezeichnet, in der Reihenfolge von unten nach oben. Die ersten bis zehnten dielektrischen Schichten werden jeweils durch die Bezugszeichen 31 bis 40 bezeichnet.
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12 ist eine Draufsicht der ersten bis fünften dielektrischen Schichten 31 bis 35. Auf keiner der dielektrischen Schichten 31 bis 35 ist eine Leiterschicht ausgebildet, noch ist eine Durchgangsöffnung darin gebildet.
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13 zeigt eine strukturierte Oberfläche der sechsten dielektrischen Schicht 36. Die strukturierte Oberfläche der dielektrischen Schicht 36 weist den Leitungsabschnitt 24 auf, der darauf gebildet ist. Ferner ist die Durchgangsöffnung 36T1 in der dielektrischen Schicht 36 gebildet. Die Durchgangsöffnung 36T1 ist mit einem Abschnitt des Leitungsabschnitts 24 nahe dem ersten Ende 24a verbunden.
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14 veranschaulicht eine strukturierte Oberfläche der siebten dielektrischen Schicht 37. Die strukturierte Oberfläche der dielektrischen Schicht 37 weist die Verbindungsleiterschicht 371 auf, die darauf gebildet ist. Die Durchgangsöffnung 36T1, die in 13 dargestellt ist, ist mit der Verbindungsleiterschicht 371 verbunden. Ferner ist die Durchgangsöffnung 37T1, die mit der Verbindungsleiterschicht 371 verbunden ist, in der dielektrischen Schicht 37 gebildet.
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15 veranschaulicht eine strukturierte Oberfläche der achten dielektrischen Schicht 38. Auf der strukturierten Oberfläche der dielektrischen Schicht 38 ist die Verbindungsleiterschicht 381 gebildet. Die Durchgangsöffnung 37T1, die in 14 gezeigt ist, ist mit der Verbindungsleiterschicht 381 verbunden. Ferner sind de Durchgangsöffnungen 38T1 und 38T2, die mit der Verbindungsleiterschicht 381 verbunden sind, in der dielektrischen Schicht 38 gebildet.
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16 zeigt eine strukturierte Oberfläche der neunten dielektrischen Schicht 39. Auf der strukturierten Oberfläche der dielektrischen Schicht 39 ist die Hauptleiterschicht 23 gebildet. Die Durchgangsöffnungen 38T1 und 38T2, die in 15 dargestellt sind, sind mit dem Abschnitt mit konstanter Breite 23C der Hauptleiterschicht 23 verbunden.
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17 veranschaulicht eine strukturierte Oberfläche der zehnten dielektrischen Schicht 40. Auf der strukturierten Oberfläche der dielektrischen Schicht 40 ist eine Leiterschicht 401 ausgebildet. Die Leiterschicht 401 wird als Markierung verwendet. In 8 ist die Leiterschicht 401 nicht dargestellt.
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Der Elementkörper 21 wird durch Stapeln der ersten bis zehnten dielektrischen Schichten 31 bis 40 mit den strukturierten Oberflächen gebildet, wobei die sechsten bis zehnten dielektrischen Schichten 36 bis 40 nach unten weisen. Eine Oberfläche der zehnten dielektrischen Schicht 40, die der strukturierten Oberfläche gegenüberliegt, stellt die Oberseite 21A dar.
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Nun wird die Funktion des Antennensystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. Das Antennensystem 1 ist aus dem Antennensubstrat 10 und dem Antennenelement 20 gebildet. Das Antennenelement 20 ist auf dem Antennensubstrat 10 montiert, wobei der erste Anschluss T1 mit der ersten Verbindung 13C verbunden ist und der zweite Anschluss T2 mit der zweiten Verbindung 14C verbunden ist.
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Die erste Verbindung 13C, mit der der erste Anschluss T1 verbunden werden soll, ist in der Speiseleitung 13 bereitgestellt. Die zweite Verbindung 14C, mit der der zweite Anschluss T2 verbunden werden soll, ist in dem ersten Strahlungselement 14 bereitgestellt. Das erste Strahlungselement 14 ist von der ersten Masseschicht 12 und der Speiseleitung 13 getrennt, und von der ersten Masseschicht 12 und der ersten Verbindung 13C in der X-Richtung beabstandet.
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Das zweite Strahlungselement 22 des Antennenelements 20 verbindet den ersten Anschluss T1 elektrisch mit dem zweiten Anschluss T2. Daher sind, wenn das Antennenelement 20 auf dem Antennensubstrat 10 montiert ist, und der erste Anschluss T1 mit der ersten Verbindung 13C verbunden ist und der zweite Anschluss T2 mit der zweiten Verbindung 14C verbunden ist, die Speiseleitung 13 des Antennensystems 10 und das erste Strahlungselement 14 des Antennensubstrats 10 über das zweite Strahlungselement 22 des Antennenelements 20 verbunden.
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Das Antennensystem 1 fungiert als Monopolantenne. Die angeschlossenen ersten und zweiten Strahlungselemente 14 und 22 entsprechend einem Strahlungselement der Monopolantenne. Die erste Verbindung 13C entspricht dem Speisepunkt. Die erste Masseschicht 12 stellt eine Groundplane dar.
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Das erste Strahlungselement 14 weist den ersten sich in der Breite verändernden Abschnitt 14A auf. Das zweite Strahlungselement 22 weist den zweiten sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B auf. Der erste sich in der Breite verändernde Abschnitt 14A ist ein Abschnitt, dessen Breite in der Y-Richtung mit zunehmendem Abstand von der ersten Verbindung 13C in der X-Richtung zunimmt. Der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B ist ein Abschnitt, dessen Breite in der Y-Richtung mit zunehmendem Abstand von dem ersten Anschluss T1 in der X-Richtung zunimmt. Die ersten und zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitte 14A und 23B sind daher Abschnitte, deren Breite mit zunehmendem Abstand von dem Speisepunkt und der Groundplane zunehmen. Die ersten und zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitte 14A und 23B führen die Funktion zur Erhaltung der Eingangsimpedanzen der ersten und zweiten Strahlungselemente 14 und 22 aus, die einem Strahlungselement einer Monopolantenne entsprechen, die über ein breites Band im Wesentlichen konstant ist. Vermittels dem fungiert das Antennensystem 1 insbesondere als breitbandfähige Monopolantenne. Das Antennensystem 1 eignet sich daher für UWB.
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Nun wird der Vorteil des Antennensystems 1 gemäß der Ausführungsform im Vergleich zu einem Antennensystem von jeweils einem ersten und einem zweiten Vergleichsbeispiel beschrieben.
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Das Antennensystem des ersten Vergleichsbeispiels weist eine Speiseleitung mit einem Speisepunkt, eine Groundplane, und ein Strahlungselement auf, das auf einem Substrat angeordnet ist, das aus dem ersten Dielektrikum gebildet ist. Das Strahlungselement des ersten Vergleichsbeispiels ist aus einer Leiterschicht gebildet und unmittelbar mit dem Speisepunkt verbunden. Das Strahlungselement des ersten Vergleichsbeispiels weist einen Abschnitt auf, dessen Breite in der Y-Richtung mit zunehmendem Abstand von dem Speisepunkt und der Groundplane in der X-Richtung zunimmt. Das Strahlungselement des ersten Vergleichsbeispiels ist als Ersatz für die ersten und zweiten Strahlungselemente 14 und 22 der Ausführungsform bereitgestellt.
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Das Antennensystem des ersten Vergleichsbeispiels hat den Nachteil, dass es schwierig miniaturisierbar ist, weil das Strahlungselement eine vergleichsweise große Grundfläche aufweist.
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Bei dem Antennensystem 1 gemäß der Ausführungsform entsprechen, wie oben erwähnt, die angeschlossenen ersten und zweiten Strahlungselemente 14 und 22 einem Strahlungselement einer Monopolantenne. In der Ausführungsform ist das zweite Strahlungselement 22 in dem Elementkörper 21 bereitgestellt, der aus dem zweiten Dielektrikum gebildet ist, und kann daher verglichen mit einem Strahlungselement, das gleichwertig dem zweiten Strahlungselement 22 wirkt, aber außerhalb eines dielektrischen Körpers bereitgestellt ist, eine kleinere Größe haben. Dies trägt zu der Miniaturisierung des Antennensystems 1 bei.
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Nun werden ausführliche Vergleiche zwischen dem Strahlungselement des ersten Vergleichsbeispiels und den ersten und zweiten Strahlungselementen 14 und 22 der Ausführungsform angestellt. Hierbei wird zur Erleichterung das Strahlungselement des ersten Vergleichsbeispiels in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt. Der erste Abschnitt entspricht dem ersten Strahlungselement 14 der Ausführungsform, und der zweite Abschnitt entspricht dem zweiten Strahlungselement 22 der Ausführungsform. Der erste Abschnitt ist hinsichtlich Form und Größe dem ersten Strahlungselement 14 gleich oder im Wesentlichen gleich.
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Als nächstes werden der zweite Abschnitt und das zweite Strahlungselement 22 verglichen. Das zweite Strahlungselement 22 ist in dem Elementkörper 21 bereitgestellt, der aus dem zweiten Dielektrikum gebildet ist, das eine höhere Dielektrizitätskonstante hat als das erste Dielektrikum. Bei der gleichen Frequenz ist eine Wellenlänge, die der Frequenz entspricht, bei dem zweiten Dielektrikum kürzer als in der Luft und als in dem ersten Dielektrikum. Wenn physikalische Längen, die der gleichen elektrischen Länge entsprechend, zwischen dem zweiten Abschnitt und dem zweiten Strahlungselement 22 verglichen werden, ist daher die physikalische Länge des zweiten Strahlungselements 22 kürzer als die physikalische Länge des zweiten Abschnitts. Ferner ist der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B des zweiten Strahlungselements 22 kleiner als ein Abschnitt des zweiten Abschnitts, der dem zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B entspricht.
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Aus dem oben genannten Grund ist eine physikalische Länge, die der gesamten elektrischen Länge des ersten und zweiten Strahlungselements 14 und 22 entspricht, kürzer als eine physikalische Länge, die der elektrischen Länge des Strahlungselements des ersten Vergleichsbeispiels entspricht, und die Grundfläche der ersten und zweiten Strahlungselemente 14 und 22 ist kleiner als die Grundfläche des Strahlungselements des ersten Vergleichsbeispiels. Das Antennensystem 1 der Ausführungsform kann daher stärker miniaturisiert werden als das Antennensystem des ersten Vergleichsbeispiels.
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In der Ausführungsform weist das zweite Strahlungselement 22 den Leitungsabschnitt 24 auf, der mit Bezug auf den zweiten sich in der Breite verändernden Abschnitt 23B in Reihe bereitgestellt ist. Die Gesamtheit der elektrischen Länge des zweiten Strahlungselements 22 mit dem Leitungsabschnitt 24 und der elektrischen Länge des ersten Strahlungselements 14 hängt von der kleinsten verwendbaren Frequenz des Antennensystems 1 ab. Der Leitungsabschnitt 24 ist derart geformt, dass er sich um die Z-Richtungsachse C erstreckt. Der zweite sich in der Breite verändernde Abschnitt 23B und der Leitungsabschnitt 24 befinden sich an Orten, die sich in der Z-Richtung voneinander unterscheiden. Vermittels dieser Merkmale bietet diese Ausführungsform einen kleineren Abstand zwischen der ersten Verbindung 13C (dem Speisepunkt) und dem zweiten Ende 14E2 des ersten Strahlungselements 14 verglichen mit einem Fall, bei dem das zweite Strahlungselement 22 den Leitungsabschnitt 24 nicht aufweist. Dies ermöglicht eine weitere Verkleinerung des Antennensystems 1.
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Als nächstes wird das Antenennsystem des zweiten Vergleichsbeispiels beschrieben. Das Antennensystem des zweiten Vergleichsbeispiels weist eine Speiseleitung mit einem Speisepunkt, eine Ground Plane, und ein Strahlungselement auf, das in einem dielektrischen Körper bereitgestellt ist, der aus dem zweiten Dielektrikum gebildet ist. Das zweite Dielektrikum ist Keramik. Das Strahlungselement des zweiten Vergleichsbeispiels ist aus einer Leiterschicht gebildet und unmittelbar mit der Speiseleitung verbunden. Das Strahlungselement des zweiten Vergleichsbeispiels weist einen Abschnitt auf, dessen Breite in der Y-Richtung mit zunehmendem Abstand von dem Speisepunkt und der Groundplane in der X-Richtung zunimmt. Das Strahlungselement des zweiten Vergleichsbeispiels ist als Ersatz für die ersten und zweiten Strahlungselemente 14 und 22 der Ausführungsform bereitgestellt.
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Das zweite Vergleichsbeispiel ermöglich eine Verkleinerung des Strahlungselements im Vergleich zu dem ersten Vergleichsbeispiel. Das Strahlungselement des zweiten Vergleichsbeispiels ist jedoch immer noch vergleichsweise groß. Dementsprechend ist der dielektrische Körper ebenfalls vergleichsweise groß. In diesem Fall wird der dielektrische Körper, der aus Keramik gebildet ist, anfällig für Beschädigungen. Das Antennensystem des zweiten Vergleichsbeispiels hat daher den Nachteil, dass es eine vergleichsweise geringe strukturelle Zuverlässigkeit hat.
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Hingegen ist gemäß der Ausführungsform der Erfindung das erste Strahlungselement 14, das vergleichsweise groß ist, auf der ersten Oberfläche 11A des Substratkörpers 11 angeordnet, und das zweite Strahlungselement 22, das vergleichsweise klein ist, ist in dem Elementkörper 21 angeordnet. Entsprechend ist in der Ausführungsform der Elementkörper 21 klein und widerstandsfähig gegenüber Beschädigungen. Das Antennensystem 1 gemäß der Ausführungsform hat deshalb eine hohe strukturelle Zuverlässigkeit.
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Wie beschrieben wurde ermöglicht die Ausführungsform die Bereitstellung des Antennensystems 1, das breitbandfähig und miniaturisierbar ist und eine hohe strukturelle Zuverlässigkeit besitzt.
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Bei dem Antennensubstrat 10 gemäß der Ausführungsform ist das erste Strahlungselement 14 von den ersten Masseschicht 12 und der Speiseleitung 13 getrennt. Ferner ist die erste Verbindung 13C in der Speiseleitung 13 bereitgestellt, und die zweite Verbindung 14C ist in dem ersten Strahlungselement 14 bereitgestellt. Mit dem Antennensubstrat 10 einer solchen Struktur kann das zweite Strahlungselement 22, das in dem Elementkörper 21 des Antennenelements 20 bereitgestellt ist, zwischen der Speiseleitung 13 und dem ersten Strahlungselement 14 angeordnet sein. Dies ermöglicht die Bereitstellung des Antennensystems 1 mit dem ersten Strahlungselement 14 und dem zweiten Strahlungselement 22 und das Erreichen einer Breitbandeignung und Verkleinerung. Mit einem Antennensubstrat, bei dem ein Strahlungselement und eine Speiseleitung unmittelbar miteinander verbunden und auf einem Substratkörper angeordnet sind, ist es nicht möglich, eine breitbandfähige und miniaturisierbare Monopolantenne bereitzustellen, indem es einem anderen Strahlungselement in einem Antennenelement ermöglicht wird, zwischen der Speiseleitung und dem Strahlungselement des Antennensubstrats angeordnet zu sein.
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Ferner verbindet in dem Antennenelement 20 gemäß der Ausführungsform das zweite Strahlungselement 22, das in dem Elementkörper 21 bereitgestellt ist, den ersten Anschluss T1 und den zweiten Anschluss T2 elektrisch miteinander, die an der Außenoberfläche des Elementkörpers 21 angeordnet sind. Das Antennenelement 20 einer solchen Struktur macht es möglich, die Speiseleitung 13 und das erste Strahlungselement 14 des Antennensubstrats 10 über das zweite Strahlungselement 22, das in dem Elementkörper 21 bereitgestellt ist, zu verbinden. Die ermöglicht die Bereitstellung des Antennensystems 1 mit dem ersten Strahlungselement 14 und dem zweiten Strahlungselement 22 und das Erzielen einer Breitbandigkeit und Verkleinerung. Mit einem Antennenelement, bei dem ein Strahlungselement, das in einem Elementkörper bereitgestellt ist, nur mit einem Anschluss verbunden ist, der mit einem Speisepunkt verbunden werden soll, ist es nicht möglich, eine breitbandfähige und miniaturisierbare Monopolantenne bereitzustellen, indem das Strahlungselement, das in dem Antennenelement bereitgestellt ist, mit einem anderen Strahlungselement verbunden wird, das als Teil eines Antennensubstrats bereitgestellt ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungsform beschränkt und es können verschiedene Modifikationen erfolgen. Zum Beispiel kann die Speiseleitung eine erste Verbindung, die auf der ersten Oberfläche 11A des Substratkörpers 11 angeordnet ist, einen Leitungsabschnitt, der auf der zweiten Oberfläche 11B des Substratkörpers 11 angeordnet ist, und eine Durchgangsöffnung aufweisen, die durch den Substratkörper 11 verläuft und die erste Verbindung und den ersten Leitungsabschnitt verbindet.
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Es ist möglich, dass das erste Strahlungselement 14 den Abschnitt mit konstantem Durchmesser 14B nicht aufweist. Es ist möglich, dass das zweite Strahlungselement 22 keinen oder nur einen der Abschnitte mit konstanter Breite 23A und 23C aufweist. Es ist möglich, dass das zweite Strahlungselement 22 den Leitungsabschnitt 24 nicht aufweist.
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Es ist naheliegend, dass im Lichte der obigen Lehre viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Deshalb sei angemerkt, dass die Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche und deren Entsprechungen in einer anderen Ausführungsform als der oben genannten, besonders bevorzugten Ausführungsform ausgeführt werden kann.
