JP2000049514A - コリニアアレイアンテナ用の位相遅延線路 - Google Patents
コリニアアレイアンテナ用の位相遅延線路Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、コリニアアレイアンテナ用の位相
遅延線路に関する。 【解決手段】 アンテナアレイの給電段として用いるた
めに適する本発明による遅延線路は、絶縁板上に形成さ
れた単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構成され
る。一つの構成においては、この単一の螺旋回転を持つ
導体ストリップは、端と端を直列に接続された第一から
第五の導体ストリップから構成される。第一の導体スト
リップと第三の導体ストリップが互いに向かい合うよう
に配置され、第三の導体ストリップと第五の導体ストリ
ップが互いに向かい合うように配置され、第二の導体ス
トリップと第四の導体ストリップが互いに向かい合うよ
うに配置される。この遅延線路は、特に、コリニアアン
テナアレイに内に用いると有益である。これは、特に、
このサイズが非常にコンパクトであることによる。
遅延線路に関する。 【解決手段】 アンテナアレイの給電段として用いるた
めに適する本発明による遅延線路は、絶縁板上に形成さ
れた単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構成され
る。一つの構成においては、この単一の螺旋回転を持つ
導体ストリップは、端と端を直列に接続された第一から
第五の導体ストリップから構成される。第一の導体スト
リップと第三の導体ストリップが互いに向かい合うよう
に配置され、第三の導体ストリップと第五の導体ストリ
ップが互いに向かい合うように配置され、第二の導体ス
トリップと第四の導体ストリップが互いに向かい合うよ
うに配置される。この遅延線路は、特に、コリニアアン
テナアレイに内に用いると有益である。これは、特に、
このサイズが非常にコンパクトであることによる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遅延線路、より詳
細には、これに限定されるものではないが、コリニアア
ンテナアレイ内で用いる給電遅延線路に関する。
細には、これに限定されるものではないが、コリニアア
ンテナアレイ内で用いる給電遅延線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線ローカルエリア網（ＷＬＡＮ）にお
いては、複数の無線アクセスポイント（access point、
AP）によって無線インフラストラクチャが形成され、無
線ホストは無線APを通じて互いに通信する。無線ホスト
は、固定されることも、移動（ローミング）することも
ある。このシステムは、セルラ網システムと類似する。
いては、複数の無線アクセスポイント（access point、
AP）によって無線インフラストラクチャが形成され、無
線ホストは無線APを通じて互いに通信する。無線ホスト
は、固定されることも、移動（ローミング）することも
ある。このシステムは、セルラ網システムと類似する。
【０００３】セルラ網内の無線アクセスポイントあるい
は基地局におけるアンテナに対する要件としては、周囲
の全ての移動機に等しいアクセスの機会を与えるため
に、放射が方位角平面において全指向性であることが必
要とされる。特に、無線APに用いるためには、セルラ網
のセルサイズの拡大および／あるいはセルの通信信頼度
の向上に寄与できるように、アンテナをより高い利得と
全指向性を持つように改善することが要求される。一方
で、このような改善は、アンテナのコストとサイズおよ
び技術的な複雑さを最小に押さえながら達成することを
必要とされる。
は基地局におけるアンテナに対する要件としては、周囲
の全ての移動機に等しいアクセスの機会を与えるため
に、放射が方位角平面において全指向性であることが必
要とされる。特に、無線APに用いるためには、セルラ網
のセルサイズの拡大および／あるいはセルの通信信頼度
の向上に寄与できるように、アンテナをより高い利得と
全指向性を持つように改善することが要求される。一方
で、このような改善は、アンテナのコストとサイズおよ
び技術的な複雑さを最小に押さえながら達成することを
必要とされる。
【０００４】全指向性アンテナの良い例として、周知の
１／２波長ダイポールアンテナがあるが、これは、いわ
ゆる“ドーナツ（donut ）”状の放射パターンを持ち、
良好な全指向性カバレッジが提供する。このような周知
の１／２波長ダイポールアンテナは２ｄＢｉなる信号利
得を持つが、ただし、この値は、要求される大きなセル
サイズや、無線ＡＰアンテナに対して要求される良好な
通信信頼度を達成するためには不十分である。５ｄＢｉ
なる利得があれば、全指向性カバレッジを大きく改善す
ることができる。
１／２波長ダイポールアンテナがあるが、これは、いわ
ゆる“ドーナツ（donut ）”状の放射パターンを持ち、
良好な全指向性カバレッジが提供する。このような周知
の１／２波長ダイポールアンテナは２ｄＢｉなる信号利
得を持つが、ただし、この値は、要求される大きなセル
サイズや、無線ＡＰアンテナに対して要求される良好な
通信信頼度を達成するためには不十分である。５ｄＢｉ
なる利得があれば、全指向性カバレッジを大きく改善す
ることができる。
【０００５】１／２波長ダイポールアンテナの２ｄＢｉ
なる利得は、上述の“ドーナツ ”状の放射パターンを
その垂直断面内で“つぶし（squashing） ”、これによ
って、周知の１／２波長ダイポールアンテナの“ドーナ
ツ”形状を、より平坦で方位角平面においてより大きな
“つぶされたドーナツ（squashed donut）”の形状に修
正することで増加することができる。
なる利得は、上述の“ドーナツ ”状の放射パターンを
その垂直断面内で“つぶし（squashing） ”、これによ
って、周知の１／２波長ダイポールアンテナの“ドーナ
ツ”形状を、より平坦で方位角平面においてより大きな
“つぶされたドーナツ（squashed donut）”の形状に修
正することで増加することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなパターンの
修正は、理論的には、例えば、２個の通常の１／２波長
ダイポールを互いに垂直に積み重ねるこで、コリニアア
レイを形成し、同相に給電することで実現することがで
きる。ただし、このようなアンテナの実現は、主とし
て、アレイ要素に対する給電（フィーディング）を放射
パターンの妨害が回避されるように構成することの困難
さのために、多くの問題を持つ。つまり、コリニアアレ
イ内に給電網を提供する問題に対する周知の解決策は、
アンテナのコスト、サイズ、あるいは技術的に複雑さを
増加させ、これは、望ましいことではない。
修正は、理論的には、例えば、２個の通常の１／２波長
ダイポールを互いに垂直に積み重ねるこで、コリニアア
レイを形成し、同相に給電することで実現することがで
きる。ただし、このようなアンテナの実現は、主とし
て、アレイ要素に対する給電（フィーディング）を放射
パターンの妨害が回避されるように構成することの困難
さのために、多くの問題を持つ。つまり、コリニアアレ
イ内に給電網を提供する問題に対する周知の解決策は、
アンテナのコスト、サイズ、あるいは技術的に複雑さを
増加させ、これは、望ましいことではない。
【０００７】従って、本発明の一つの目的は、コリニア
アレイアンテナ内で用いるのに適し、コリニアアレイ内
に、技術的な複雑さを不当に増加させることなく実現す
ることができ、アンテナ放射パターンとの干渉を最小に
することができ、しかも、アンテナの物理サイズを不当
に大きくすることのない、給電構成を提供することにあ
る。
アレイアンテナ内で用いるのに適し、コリニアアレイ内
に、技術的な複雑さを不当に増加させることなく実現す
ることができ、アンテナ放射パターンとの干渉を最小に
することができ、しかも、アンテナの物理サイズを不当
に大きくすることのない、給電構成を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の一面に
よると、絶縁板上に形成された、入力と出力を持つ遅延
線路が提供されるが、この遅延線路は、前記入力と出力
との間に結合された単一の螺旋回転を持つ導体ストリッ
プから構成される。
よると、絶縁板上に形成された、入力と出力を持つ遅延
線路が提供されるが、この遅延線路は、前記入力と出力
との間に結合された単一の螺旋回転を持つ導体ストリッ
プから構成される。
【０００９】こうして、アンテナアレイ給電段に用いる
のに適するコンパクトな遅延線路が提供される。
のに適するコンパクトな遅延線路が提供される。
【００１０】前記単一の螺旋回転を持つ導体ストリップ
は、一つの好ましい実施例においては：端と端を直列に
接続された第一から第五の導体ストリップから構成さ
れ、前記第一の導体ストリップと第三の導体ストリップ
が互いに向かい合うように配置され、第三の導体ストリ
ップと第五の導体ストリップが互いに向かい合うように
配置され、第二の導体ストリップと第四の導体ストリッ
プが互いに向かい合うように配列される。
は、一つの好ましい実施例においては：端と端を直列に
接続された第一から第五の導体ストリップから構成さ
れ、前記第一の導体ストリップと第三の導体ストリップ
が互いに向かい合うように配置され、第三の導体ストリ
ップと第五の導体ストリップが互いに向かい合うように
配置され、第二の導体ストリップと第四の導体ストリッ
プが互いに向かい合うように配列される。
【００１１】前記第一の導体ストリップの前記第二の導
体ストリップに接続されてない方の端は、前記入力に第
六の導体ストリップによって接続され、前記第五の導体
ストリップの前記第四の導体ストリップに接続されてな
い方の端は前記出力に第七の導体ストリップによって接
続される。
体ストリップに接続されてない方の端は、前記入力に第
六の導体ストリップによって接続され、前記第五の導体
ストリップの前記第四の導体ストリップに接続されてな
い方の端は前記出力に第七の導体ストリップによって接
続される。
【００１２】前記単一の螺旋回転を持つ導体ストリップ
は、もう一つの好ましい実施例においては：一端が前記
入力に結合された第一の導体ストリップ；一端が前記第
一の導体ストリップの他端に接続され、これに対して約
９０°の方向を向く第二の導体ストリップ；一端が前記
第二の導体ストリップの他端に接続され、これに対して
前記第一の導体ストリップとは逆向きに約９０°の方向
を向く第三の導体ストリップ；一端が前記第三の導体ス
トリップの他端に接続され、これに対して前記第二の導
体ストリップとは逆向きに約９０°の方向を向く第四の
導体ストリップ；および一端が前記第四の導体ストリッ
プの他端に接続され、これに対して前記第三の導体スト
リップとは逆向きに約９０°の方向を向き、他端が前記
出力に結合された第五の導体ストリップから構成され
る。
は、もう一つの好ましい実施例においては：一端が前記
入力に結合された第一の導体ストリップ；一端が前記第
一の導体ストリップの他端に接続され、これに対して約
９０°の方向を向く第二の導体ストリップ；一端が前記
第二の導体ストリップの他端に接続され、これに対して
前記第一の導体ストリップとは逆向きに約９０°の方向
を向く第三の導体ストリップ；一端が前記第三の導体ス
トリップの他端に接続され、これに対して前記第二の導
体ストリップとは逆向きに約９０°の方向を向く第四の
導体ストリップ；および一端が前記第四の導体ストリッ
プの他端に接続され、これに対して前記第三の導体スト
リップとは逆向きに約９０°の方向を向き、他端が前記
出力に結合された第五の導体ストリップから構成され
る。
【００１３】前記第一の導体ストリップは前記入力に第
六の導体ストリップによって結合され、前記第六の導体
ストリップの一端は前記第一の導体ストリップの他端に
接続され、これに対して前記第二の導体ストリップとは
反対の方向に約９０°の方向を向く。前記第五の導体ス
トリップは前記出力に第七の導体ストリップによって結
合され、前記第七の導体ストリップの一端は前記第五の
導体ストリップの他端に接続され、他端は前記出力に接
続され、前記第五の導体ストリップに対して前記第四の
導体ストリップとは反対の方向に約９０の方向を向く。
六の導体ストリップによって結合され、前記第六の導体
ストリップの一端は前記第一の導体ストリップの他端に
接続され、これに対して前記第二の導体ストリップとは
反対の方向に約９０°の方向を向く。前記第五の導体ス
トリップは前記出力に第七の導体ストリップによって結
合され、前記第七の導体ストリップの一端は前記第五の
導体ストリップの他端に接続され、他端は前記出力に接
続され、前記第五の導体ストリップに対して前記第四の
導体ストリップとは反対の方向に約９０の方向を向く。
【００１４】前記第一から第六の導体ストリップは、好
ましくは、前記絶縁板の第一の面上に形成され、前記第
七の導体ストリップ（５０）は前記絶縁板の第二の面上
に形成される。
ましくは、前記絶縁板の第一の面上に形成され、前記第
七の導体ストリップ（５０）は前記絶縁板の第二の面上
に形成される。
【００１５】好ましくは、前記第三の導体ストリップは
前記第一の導体ストリップより長くされ、前記第四の導
体ストリップは前記第二の導体ストリップより短くさ
れ、前記第五の導体ストリップは前記第三の導体ストリ
ップ（４４）より短くされ、前記出力は前記入力（３
４）の向かい側に配置される。
前記第一の導体ストリップより長くされ、前記第四の導
体ストリップは前記第二の導体ストリップより短くさ
れ、前記第五の導体ストリップは前記第三の導体ストリ
ップ（４４）より短くされ、前記出力は前記入力（３
４）の向かい側に配置される。
【００１６】本発明は、さらに、単一の螺旋回転を持つ
導体ストリップ遅延線路から構成される少なくとも一つ
の給電段を含むアンテナアレイを提供する。
導体ストリップ遅延線路から構成される少なくとも一つ
の給電段を含むアンテナアレイを提供する。
【００１７】本発明のもう一面によると、絶縁板上に形
成されたコリニアアンテナアレイが提供される。このコ
リニアアンテナアレイは：動作波長Ｌを持つ無線周波数
発生器に対する第一の先端給電ダイポールアンテナシス
テムを含み：これは、絶縁板の第一の面上に、端と端を
接続された第一と第二の１／４波長導体ストリップを含
み；前記絶縁板の第二の面上に、第三の１／４波長導体
ストリップ、第四の１／４波長導体ストリップ、第五の
１／４波長導体ストリップを含む。前記第三の１／４波
長導体ストリップは前記第一の１／４波長導体ストリッ
プの上側に位置する。前記第四の１／４波長導体ストリ
ップの長い方の腕は前記第三の１／４波長導体ストリッ
プから所定の距離をとって平行に配置され、短い方の腕
は前記第三の１／４波長導体ストリップに接続され、前
記第五の１／４波長導体ストリップの長い方の腕は前記
第四の１／４波長導体ストリップと対称的に、前記第三
の１／４波長導体ストリップから所定の距離をとって平
行に配置され、短い方の腕は前記第三の１／４波長導体
ストリップに接続される。このダイポールアンテナシス
テムは、さらに、前記無線周波数発生器を、前記第三の
１／４波長導体ストリップの前記第四の１／４波長導体
ストリップに接続されたのとは反対側の端と、前記第一
の１／４波長導体ストリップの対応する端の間に接続す
るための手段を含み、こうして、前記第二の１／４波長
導体ストリップと前記第四の１／４波長導体ストリップ
によってコリニアダイポールアンテナが形成される。こ
のコリニアアンテナアレイは、さらに、給電段を含む。
この給電段は、入力と出力を持つ遅延線路と、この間に
結合された単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構
成され、この遅延線路の入力は、前記第二の１／４波長
導体ストリップの前記第一の１／４波長導体ストリップ
から遠い方の端に接続される。このコリニアアンテナア
レイは、さらに、導体ストリップから構成されるモノポ
ールを含み、この一方の端は、前記遅延線路の出力に接
続される。
成されたコリニアアンテナアレイが提供される。このコ
リニアアンテナアレイは：動作波長Ｌを持つ無線周波数
発生器に対する第一の先端給電ダイポールアンテナシス
テムを含み：これは、絶縁板の第一の面上に、端と端を
接続された第一と第二の１／４波長導体ストリップを含
み；前記絶縁板の第二の面上に、第三の１／４波長導体
ストリップ、第四の１／４波長導体ストリップ、第五の
１／４波長導体ストリップを含む。前記第三の１／４波
長導体ストリップは前記第一の１／４波長導体ストリッ
プの上側に位置する。前記第四の１／４波長導体ストリ
ップの長い方の腕は前記第三の１／４波長導体ストリッ
プから所定の距離をとって平行に配置され、短い方の腕
は前記第三の１／４波長導体ストリップに接続され、前
記第五の１／４波長導体ストリップの長い方の腕は前記
第四の１／４波長導体ストリップと対称的に、前記第三
の１／４波長導体ストリップから所定の距離をとって平
行に配置され、短い方の腕は前記第三の１／４波長導体
ストリップに接続される。このダイポールアンテナシス
テムは、さらに、前記無線周波数発生器を、前記第三の
１／４波長導体ストリップの前記第四の１／４波長導体
ストリップに接続されたのとは反対側の端と、前記第一
の１／４波長導体ストリップの対応する端の間に接続す
るための手段を含み、こうして、前記第二の１／４波長
導体ストリップと前記第四の１／４波長導体ストリップ
によってコリニアダイポールアンテナが形成される。こ
のコリニアアンテナアレイは、さらに、給電段を含む。
この給電段は、入力と出力を持つ遅延線路と、この間に
結合された単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構
成され、この遅延線路の入力は、前記第二の１／４波長
導体ストリップの前記第一の１／４波長導体ストリップ
から遠い方の端に接続される。このコリニアアンテナア
レイは、さらに、導体ストリップから構成されるモノポ
ールを含み、この一方の端は、前記遅延線路の出力に接
続される。
【００１８】こうして、単純な給電網構成と、コンパク
トなサイズを持つ遅延線路によって実現される給電構成
のためにより小さな総サイズを持つコリニアアンテナア
レイが提供される。
トなサイズを持つ遅延線路によって実現される給電構成
のためにより小さな総サイズを持つコリニアアンテナア
レイが提供される。
【００１９】このコリニアアンテナアレイは、さらにも
う一つの実施例においては、このコリニアアンテナアレ
イと直交する方向を向く一つの補助アンテナを含む。こ
の小さな追加のアンテナアレイによってセレクションア
ンテナダイバシティが達成される。この補助アンテナ
は、一つの実施例においては、湾曲ノッチアンテナとし
て実現される。
う一つの実施例においては、このコリニアアンテナアレ
イと直交する方向を向く一つの補助アンテナを含む。こ
の小さな追加のアンテナアレイによってセレクションア
ンテナダイバシティが達成される。この補助アンテナ
は、一つの実施例においては、湾曲ノッチアンテナとし
て実現される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明を、本発明の好まし
い実施例との関連で、図面を参照しながら説明するが、
図面中、類似の参照符号は、類似あるいは同一の要素を
示す。図１と図２は、合衆国特許第５，５９８，１７４
号において開示される先端給電ダイポールアンテナシス
テムを示す。この先端給電ダイポールアンテナシステム
は、好ましい給電方式を利用し、このため、先端給電ダ
イポールがあたかも中央から給電されるかのように動作
する。このようなアンテナと、本発明による遅延線路と
を、組み合わせて用いることで、後述するように、高性
能、かつ、コンパクトなコリニアアレイアンテナが実現
される。
い実施例との関連で、図面を参照しながら説明するが、
図面中、類似の参照符号は、類似あるいは同一の要素を
示す。図１と図２は、合衆国特許第５，５９８，１７４
号において開示される先端給電ダイポールアンテナシス
テムを示す。この先端給電ダイポールアンテナシステム
は、好ましい給電方式を利用し、このため、先端給電ダ
イポールがあたかも中央から給電されるかのように動作
する。このようなアンテナと、本発明による遅延線路と
を、組み合わせて用いることで、後述するように、高性
能、かつ、コンパクトなコリニアアレイアンテナが実現
される。
【００２１】図１に示す従来の技術によるアンテナシス
テム１０は、第一と第二の導体ストリップ１２、１４を
含み、これらが、絶縁層あるいは絶縁板１６、例えば、
プリント回路基板（ＰＣＢ）の上に形成される。導体ス
トリップ１２、１４は、ＰＣＢの下面に設けられ、従っ
て、図１においては点線の輪郭にて示される。各導体ス
トリップは、Ｌ／４なる長さを持つが、ここで、Ｌは動
作波長を表す。これら導体ストリップは、端と端とを接
続される。導体ストリップ１２の導体ストリップ１４か
ら遠い方の端は、波長Ｌにて動作する無線周波数（Ｒ
Ｆ）発生器１８の片側に接続される。
テム１０は、第一と第二の導体ストリップ１２、１４を
含み、これらが、絶縁層あるいは絶縁板１６、例えば、
プリント回路基板（ＰＣＢ）の上に形成される。導体ス
トリップ１２、１４は、ＰＣＢの下面に設けられ、従っ
て、図１においては点線の輪郭にて示される。各導体ス
トリップは、Ｌ／４なる長さを持つが、ここで、Ｌは動
作波長を表す。これら導体ストリップは、端と端とを接
続される。導体ストリップ１２の導体ストリップ１４か
ら遠い方の端は、波長Ｌにて動作する無線周波数（Ｒ
Ｆ）発生器１８の片側に接続される。
【００２２】絶縁層１６の上面には、第三と第四の導体
ストリップ２２、２４が設けられる。第三の導体ストリ
ップ２２は、まっすぐで、Ｌ／４の長さを持ち、一端が
ＲＦ発生器１８のもう一つの端に接続される。第四の導
体ストリップ２４は、概ね“Ｌ”字の形状を持ち、この
Ｌ字の長い方の腕は、第三の導体ストリップ２２と平行
に間隔をおいて配置され、短い方の腕は、第三の導体ス
トリップ２２の発生器１８に接続されている端とは反対
側の端に接続される。第三と第四の導体ストリップ２
２、２４と隣接して第五の導体ストリップ２６が設けら
れるが、これは、４つの導体ストリップ１２、１４、２
２、２４に対して垂直に配置される。第五の導体ストリ
ップ２６は、比較的小さなサイズを持ち、RF発生器１８
をアンテナに接続する不平衡給電手段、例えば、同軸給
電ケーブル（図示せず）に対する適当な接続として機能
する。この構成では、真のアース平面は、必要でないこ
とに注意する。真のアース平面の使用は、サイズが第五
の導体ストリップ２６よりかなり大きくなり、このため
望ましくない。第三の導体ストリップ２２は第一の導体
ストリップ１２の上に横たわる。より詳細には、第三の
導体ストリップ２２は、第一の導体ストリップ１２と整
合されるが、ただし、ＰＣＢ１６の厚さだけ離される。
ＰＣＢ１６は、好ましくは、形状はこれらストリップの
概ね長方形の輪郭と同一とされ、面積は少し大きくされ
る。
ストリップ２２、２４が設けられる。第三の導体ストリ
ップ２２は、まっすぐで、Ｌ／４の長さを持ち、一端が
ＲＦ発生器１８のもう一つの端に接続される。第四の導
体ストリップ２４は、概ね“Ｌ”字の形状を持ち、この
Ｌ字の長い方の腕は、第三の導体ストリップ２２と平行
に間隔をおいて配置され、短い方の腕は、第三の導体ス
トリップ２２の発生器１８に接続されている端とは反対
側の端に接続される。第三と第四の導体ストリップ２
２、２４と隣接して第五の導体ストリップ２６が設けら
れるが、これは、４つの導体ストリップ１２、１４、２
２、２４に対して垂直に配置される。第五の導体ストリ
ップ２６は、比較的小さなサイズを持ち、RF発生器１８
をアンテナに接続する不平衡給電手段、例えば、同軸給
電ケーブル（図示せず）に対する適当な接続として機能
する。この構成では、真のアース平面は、必要でないこ
とに注意する。真のアース平面の使用は、サイズが第五
の導体ストリップ２６よりかなり大きくなり、このため
望ましくない。第三の導体ストリップ２２は第一の導体
ストリップ１２の上に横たわる。より詳細には、第三の
導体ストリップ２２は、第一の導体ストリップ１２と整
合されるが、ただし、ＰＣＢ１６の厚さだけ離される。
ＰＣＢ１６は、好ましくは、形状はこれらストリップの
概ね長方形の輪郭と同一とされ、面積は少し大きくされ
る。
【００２３】図２は、ＰＣＢ１６の両面を概略的に示
す。破線より上には導体ストリップ１２、１４が存在
し、破線より下には導体ストリップ２２、２４および導
体ストリップ２６が存在する。導体ストリップ１２、１
４は、導体ストリップ２２、２４より細く示されるが、
これは、もっぱら図解の便宜のためのものであり、これ
ら導体ストリップは、実際には、同一の幅を持つことが
考えられる。
す。破線より上には導体ストリップ１２、１４が存在
し、破線より下には導体ストリップ２２、２４および導
体ストリップ２６が存在する。導体ストリップ１２、１
４は、導体ストリップ２２、２４より細く示されるが、
これは、もっぱら図解の便宜のためのものであり、これ
ら導体ストリップは、実際には、同一の幅を持つことが
考えられる。
【００２４】アンテナ理論において周知のように、最適
な性能を得るためには、例えば、導体ストリップ１２、
１４によって形成されるコリニアダイポールの各腕を流
れるRF電流は、同一の振幅及び位相を持つこと、つま
り、ダイポールが平衡することを必要とされる。これ
は、ダイポールが平衡源から中央給電される場合は簡単
に達成できる。ただし、ダイポールは、しばしば、不平
衡源（例えば、同軸ケーブルやマイクロストリップ線）
に接続することが必要となり、このため、平衡不平衡変
成器が必要となる。さらに、RF信号を、ダイポール自身
内のRF電流の分布を妨害しないようなやり方でダイポー
ルの中央（つまり、導体ストリップ１２と１４の接合
部）に運ぶ必要がある。
な性能を得るためには、例えば、導体ストリップ１２、
１４によって形成されるコリニアダイポールの各腕を流
れるRF電流は、同一の振幅及び位相を持つこと、つま
り、ダイポールが平衡することを必要とされる。これ
は、ダイポールが平衡源から中央給電される場合は簡単
に達成できる。ただし、ダイポールは、しばしば、不平
衡源（例えば、同軸ケーブルやマイクロストリップ線）
に接続することが必要となり、このため、平衡不平衡変
成器が必要となる。さらに、RF信号を、ダイポール自身
内のRF電流の分布を妨害しないようなやり方でダイポー
ルの中央（つまり、導体ストリップ１２と１４の接合
部）に運ぶ必要がある。
【００２５】導体ストリップ２２を導体ストリップ１２
の下側に配置することで、RF発生器１８からの信号を導
体ストリップ１２と１４の接合部に運ぶ伝送線路が形成
される。こうして、それぞれ、導体ストリップ１２、２
２内のＲＦ電流Ｉ12、Ｉ22は、同一の振幅と、反対の位
相を持つこととなる。このような構成においては、導体
ストリップ１２に接続された導体ストリップ１４は、導
体ストリップ１２と１４の接合部の下側の導体ストリッ
プ２２の端の所に位置する仮想アースから見た場合は、
Ｌ／４モノポールとみなすことができる。つまり、ＲＦ
発生器が導体ストリップ１２と２２によって形成される
ラインの他端に移動し、その出力の一方は導体ストリッ
プ１４に接続され、他方は、浮いている（フローティン
グしている）ものとみなすことができる。この構成が不
平衡ＲＦ源１８から給電されるモノポール（これは、定
義上、不平衡アンテナである）として動作することを確
保するためには、アース平面の効果が存在し、これにＲ
Ｆ発生器１８の他の（フローティング）端を接続する必
要がある。こうして、導体ストリップ１４内のＲＦ電流
Ｉ14と振幅が同一で位相が反対のRF電流がアース平面に
注入される。
の下側に配置することで、RF発生器１８からの信号を導
体ストリップ１２と１４の接合部に運ぶ伝送線路が形成
される。こうして、それぞれ、導体ストリップ１２、２
２内のＲＦ電流Ｉ12、Ｉ22は、同一の振幅と、反対の位
相を持つこととなる。このような構成においては、導体
ストリップ１２に接続された導体ストリップ１４は、導
体ストリップ１２と１４の接合部の下側の導体ストリッ
プ２２の端の所に位置する仮想アースから見た場合は、
Ｌ／４モノポールとみなすことができる。つまり、ＲＦ
発生器が導体ストリップ１２と２２によって形成される
ラインの他端に移動し、その出力の一方は導体ストリッ
プ１４に接続され、他方は、浮いている（フローティン
グしている）ものとみなすことができる。この構成が不
平衡ＲＦ源１８から給電されるモノポール（これは、定
義上、不平衡アンテナである）として動作することを確
保するためには、アース平面の効果が存在し、これにＲ
Ｆ発生器１８の他の（フローティング）端を接続する必
要がある。こうして、導体ストリップ１４内のＲＦ電流
Ｉ14と振幅が同一で位相が反対のRF電流がアース平面に
注入される。
【００２６】このポイント（つまり、導体ストリップ１
２と１４の接合部の下側に位置する導体ストリップ２２
の端の所）に無限アース平面（理想的な電流シンク）が
存在する効果は、導体ストリップ２４を導体ストリップ
２２と並列に配置し、これを導体ストリップ２２に（ス
トリップ１２と１４の接合部の所で）接続することで達
成される。Ｌ／４の長さを持つ導体ストリップ２４は、
ストリップ２２に対して、開放１／４波長伝送線路を形
成し、従って、モノポール１４（および移動されたRF発
生器１８）から見た場合は、導体ストリップ２４が定常
波の零電流最大電圧の位置に終端されるため、無限に大
きなアース平面のようにみえる。この結果として、それ
ぞれ、導体ストリップ２４、１４内のＲＦ電流Ｉ24、Ｉ
14は、中央給電ダイポールの場合と同様に、同一の振幅
と方位（位相）を持ち、不平衡RF発生器１８は、導体ス
トリップ１２、２２によって形成されるマイクロストリ
ップ線を通じて不平衡モノポールアンテナ１４に給電す
るようにみえる。ＲＦ電流Ｉ12、Ｉ22は、放射の点で
は、互いに相殺し合い、電流Ｉ14、Ｉ24は、一緒になっ
て中央給電ダイポールのように働く。より正確には、導
体ストリップ１４、２４内の電流は、中央給電ダイポー
ルの腕内と同様に分布し、真のダイポールのような放射
パターンを形成する。このシステムはあたかも中央給電
のように動作するが、ダイポール１４、２４は実際には
（ライン１２、２２を通じて）先端給電され、このため
先端給電アンテナの便利さを持つ。
２と１４の接合部の下側に位置する導体ストリップ２２
の端の所）に無限アース平面（理想的な電流シンク）が
存在する効果は、導体ストリップ２４を導体ストリップ
２２と並列に配置し、これを導体ストリップ２２に（ス
トリップ１２と１４の接合部の所で）接続することで達
成される。Ｌ／４の長さを持つ導体ストリップ２４は、
ストリップ２２に対して、開放１／４波長伝送線路を形
成し、従って、モノポール１４（および移動されたRF発
生器１８）から見た場合は、導体ストリップ２４が定常
波の零電流最大電圧の位置に終端されるため、無限に大
きなアース平面のようにみえる。この結果として、それ
ぞれ、導体ストリップ２４、１４内のＲＦ電流Ｉ24、Ｉ
14は、中央給電ダイポールの場合と同様に、同一の振幅
と方位（位相）を持ち、不平衡RF発生器１８は、導体ス
トリップ１２、２２によって形成されるマイクロストリ
ップ線を通じて不平衡モノポールアンテナ１４に給電す
るようにみえる。ＲＦ電流Ｉ12、Ｉ22は、放射の点で
は、互いに相殺し合い、電流Ｉ14、Ｉ24は、一緒になっ
て中央給電ダイポールのように働く。より正確には、導
体ストリップ１４、２４内の電流は、中央給電ダイポー
ルの腕内と同様に分布し、真のダイポールのような放射
パターンを形成する。このシステムはあたかも中央給電
のように動作するが、ダイポール１４、２４は実際には
（ライン１２、２２を通じて）先端給電され、このため
先端給電アンテナの便利さを持つ。
【００２７】物理アース平面が導体ストリップ２２のＲ
Ｆ発生器１８の実際の位置（例えば、導体ストリップ２
６）に近い方の端の所に設けられた場合は、（不平衡
の）アース電流は、これらがストリップ２４に向けら
れ、結果として関連するエネルギーが空中に放射される
ために、殆どなくなる。アンテナ１０のアンテナ給電点
と関連するアース平面上の不平衡アース電流の発生を防
止するこの特性は、携帯無線デバイスの場合は、ＲＦ効
率の著しい向上に結びつくために非常に重要である。
Ｆ発生器１８の実際の位置（例えば、導体ストリップ２
６）に近い方の端の所に設けられた場合は、（不平衡
の）アース電流は、これらがストリップ２４に向けら
れ、結果として関連するエネルギーが空中に放射される
ために、殆どなくなる。アンテナ１０のアンテナ給電点
と関連するアース平面上の不平衡アース電流の発生を防
止するこの特性は、携帯無線デバイスの場合は、ＲＦ効
率の著しい向上に結びつくために非常に重要である。
【００２８】本発明の好ましい実施例においては、図１
および図２との関連で上に説明された合衆国特許第５，
５９８，１７４号に開示される先端給電ダイポールアン
テナが修正され、コリニアアレイアンテナの一部として
用いられる。より詳細には、図１および図２に示す先端
給電ダイポールアンテナが、図３との関連で後にさらに
詳細に説明するように、アンテナアレイの構成に重要な
特性である放射パターンの対称性を改善するために修正
される。
および図２との関連で上に説明された合衆国特許第５，
５９８，１７４号に開示される先端給電ダイポールアン
テナが修正され、コリニアアレイアンテナの一部として
用いられる。より詳細には、図１および図２に示す先端
給電ダイポールアンテナが、図３との関連で後にさらに
詳細に説明するように、アンテナアレイの構成に重要な
特性である放射パターンの対称性を改善するために修正
される。
【００２９】図３において、図１および図２に示す要素
と類似する要素は、類似する参照符号によって識別され
る。図３は、ＰＣＢ（プリント回路基板）１６を、図１
に示すのとは、反対から、つまり、下面側から示す。灰
色の領域は、ＰＣＢの上面に存在し、白（あるいはきれ
いな）領域は、下面に存在し、図３においては、下面が
見える。図３には、第一と第二の導体ストリップ１２、
１４、および第三と第四の導体ストリップ２２、２４が
示される。加えて、第六の導体ストリップ２８が追加さ
れるが、これは、本質的に“Ｌ”−字の形状を持ち、導
体ストリップ２４と導体ストリップ１２、２２に関して
対称的に配置される。
と類似する要素は、類似する参照符号によって識別され
る。図３は、ＰＣＢ（プリント回路基板）１６を、図１
に示すのとは、反対から、つまり、下面側から示す。灰
色の領域は、ＰＣＢの上面に存在し、白（あるいはきれ
いな）領域は、下面に存在し、図３においては、下面が
見える。図３には、第一と第二の導体ストリップ１２、
１４、および第三と第四の導体ストリップ２２、２４が
示される。加えて、第六の導体ストリップ２８が追加さ
れるが、これは、本質的に“Ｌ”−字の形状を持ち、導
体ストリップ２４と導体ストリップ１２、２２に関して
対称的に配置される。
【００３０】導体ストリップ２４に対称的に導体ストリ
ップ２８を追加することで、プリントスリーブアンテナ
の放射パターンの対称性が改善される。動作において
は、ＲＦ電流Ｉ28が導体ストリップ２８を流れる。図３
に示すアンテナの放射パターンが、全方向性となり、方
位角平面において最大となることを確保するためには、
ＲＦ電流Ｉ14、Ｉ24、Ｉ28が同相となる必要がある。
ップ２８を追加することで、プリントスリーブアンテナ
の放射パターンの対称性が改善される。動作において
は、ＲＦ電流Ｉ28が導体ストリップ２８を流れる。図３
に示すアンテナの放射パターンが、全方向性となり、方
位角平面において最大となることを確保するためには、
ＲＦ電流Ｉ14、Ｉ24、Ｉ28が同相となる必要がある。
【００３１】図４は、図３の適合された先端給電ダイポ
ールアンテナが、どのようにして、本発明による遅延線
路を組み込むことでさらに修正され、コリニアアレイが
形成されるかを示す。ここでも、類似の参照符号は、類
似の要素を示す。
ールアンテナが、どのようにして、本発明による遅延線
路を組み込むことでさらに修正され、コリニアアレイが
形成されるかを示す。ここでも、類似の参照符号は、類
似の要素を示す。
【００３２】導体ストリップ１４の導体ストリップ１２
から遠い方の端は、遅延段３０から成る相互接続を通じ
て１／２波長モノポールを形成する長さＬ／２の導体ス
トリップ３２に接続される。遅延段、すなわち遅延線路
３０は、図４の構成においては、フィーダ（給電器）遅
延段として働く。
から遠い方の端は、遅延段３０から成る相互接続を通じ
て１／２波長モノポールを形成する長さＬ／２の導体ス
トリップ３２に接続される。遅延段、すなわち遅延線路
３０は、図４の構成においては、フィーダ（給電器）遅
延段として働く。
【００３３】図４のアンテナがコリニアアレイとして動
作するためには、遅延段３０は、ＲＦ源１８からの総入
射ＲF電力の約半分が、このコリニアアレイの上側要素
３２に直接に供給されるようにする必要がある。このた
めには、１／２波長ダイポールの２ｄＢｉなる電力利得
の概ね２倍である５ｄＢｉなる所望の利得を達成するこ
とが必要とされる。
作するためには、遅延段３０は、ＲＦ源１８からの総入
射ＲF電力の約半分が、このコリニアアレイの上側要素
３２に直接に供給されるようにする必要がある。このた
めには、１／２波長ダイポールの２ｄＢｉなる電力利得
の概ね２倍である５ｄＢｉなる所望の利得を達成するこ
とが必要とされる。
【００３４】遅延段３０は、また、このコリニアアレイ
の上側要素３２に供給されるＲＦ電流を１８０°だけ遅
延する必要がある。これは、この場合に限り、それぞ
れ、導体ストリップ１４、３２内のＲＦ電流Ｉ14、Ｉ32
が、同相となるためである。方位角平面における放射パ
ターンを最大化し、所望の５ｄＢｉなる電力利得を確保
するためには、ＲＦ電流Ｉ14、Ｉ24、Ｉ28、Ｉ32が全て
同相となる必要がある。
の上側要素３２に供給されるＲＦ電流を１８０°だけ遅
延する必要がある。これは、この場合に限り、それぞ
れ、導体ストリップ１４、３２内のＲＦ電流Ｉ14、Ｉ32
が、同相となるためである。方位角平面における放射パ
ターンを最大化し、所望の５ｄＢｉなる電力利得を確保
するためには、ＲＦ電流Ｉ14、Ｉ24、Ｉ28、Ｉ32が全て
同相となる必要がある。
【００３５】図５は、本発明の好ましい実施例による遅
延段３０をより詳細に示す。図５に示す遅延段３０の特
定の構成は、上述のコリニアアレイの特定の実現に対す
るものであり、この特定の実現は、単に、本発明を解説
するために示すものである。後に説明するように、この
特定の遅延段は、用途に合わせて修正あるいは適合する
ことも可能であり、その場合も、本発明の原理から逸脱
するものではない。
延段３０をより詳細に示す。図５に示す遅延段３０の特
定の構成は、上述のコリニアアレイの特定の実現に対す
るものであり、この特定の実現は、単に、本発明を解説
するために示すものである。後に説明するように、この
特定の遅延段は、用途に合わせて修正あるいは適合する
ことも可能であり、その場合も、本発明の原理から逸脱
するものではない。
【００３６】図４および図５の両方に示すように、遅延
段３０は、入力３４と出力３６を持つ。遅延段の入力３
４は、導体ストリップ１４の導体ストリップ１２から遠
い方の端に接続され、遅延段の出力３６は、１／２波長
モノポールを形成する導体ストリップ３２の片方の端に
接続される。
段３０は、入力３４と出力３６を持つ。遅延段の入力３
４は、導体ストリップ１４の導体ストリップ１２から遠
い方の端に接続され、遅延段の出力３６は、１／２波長
モノポールを形成する導体ストリップ３２の片方の端に
接続される。
【００３７】遅延段３０は、単一の螺旋回転を持つよう
に形成された導体ストリップ３１を持つ。この単一の螺
旋回転を持つ導体ストリップ３１は、一度、完全に、３
６０°だけ回転する。この単一の螺旋回転を持つ導体ス
トリップ３１は、５個の導体ストリップから構成され、
これらの端と端を直列に接続することで、単一の螺旋回
転が形成される。より具体的には、この単一の螺旋回転
を持つ導体ストリップ３１は、第一の導体ストリップ４
０、第二の導体ストリップ４２、第三の導体ストリップ
４４、第四の導体ストリップ４６、および第五の導体ス
トリップ４８から構成される。
に形成された導体ストリップ３１を持つ。この単一の螺
旋回転を持つ導体ストリップ３１は、一度、完全に、３
６０°だけ回転する。この単一の螺旋回転を持つ導体ス
トリップ３１は、５個の導体ストリップから構成され、
これらの端と端を直列に接続することで、単一の螺旋回
転が形成される。より具体的には、この単一の螺旋回転
を持つ導体ストリップ３１は、第一の導体ストリップ４
０、第二の導体ストリップ４２、第三の導体ストリップ
４４、第四の導体ストリップ４６、および第五の導体ス
トリップ４８から構成される。
【００３８】第一の導体ストリップ４０、第二の導体ス
トリップ４２、第三の導体ストリップ４４、第四の導体
ストリップ４６、第五の導体ストリップ４８は、それぞ
れ、第一の導体ストリップ４０と第三の導体ストリップ
４４が実質的に平行で互いに向かい合うように配列さ
れ、第三の導体ストリップ４４と第五の導体ストリップ
４８が実質的に平行で互いに向かい合うように配列さ
れ、第二の導体ストリップ４２と第四の導体ストリップ
４６が実質的に平行で互いに向かい合うように配列さ
れ、こうして、第一から第五の導体ストリップによって
単一の螺旋回転の導体ストリップ３１が形成される。
トリップ４２、第三の導体ストリップ４４、第四の導体
ストリップ４６、第五の導体ストリップ４８は、それぞ
れ、第一の導体ストリップ４０と第三の導体ストリップ
４４が実質的に平行で互いに向かい合うように配列さ
れ、第三の導体ストリップ４４と第五の導体ストリップ
４８が実質的に平行で互いに向かい合うように配列さ
れ、第二の導体ストリップ４２と第四の導体ストリップ
４６が実質的に平行で互いに向かい合うように配列さ
れ、こうして、第一から第五の導体ストリップによって
単一の螺旋回転の導体ストリップ３１が形成される。
【００３９】第一の導体ストリップを第三の導体ストリ
ップと概ね平行に配列し、第三の導体ストリップを第五
の導体ストリップと概ね平行に配列し、第二の導体スト
リップを第四の導体ストリップと概ね平行に配列するこ
とで、各導体ストリップ内のRF電流が電磁放射から見た
とき互いに相殺されるが、これは、この遅延段が正しく
動作するためには必須である。理想的には、各導体スト
リップは厳密に平行であることを必要とされるが、当業
者においては理解できるように、用途によって、第一か
ら第五の導体ストリップの配列が完全でない場合でも遅
延段３０は許容公差内で動作する。
ップと概ね平行に配列し、第三の導体ストリップを第五
の導体ストリップと概ね平行に配列し、第二の導体スト
リップを第四の導体ストリップと概ね平行に配列するこ
とで、各導体ストリップ内のRF電流が電磁放射から見た
とき互いに相殺されるが、これは、この遅延段が正しく
動作するためには必須である。理想的には、各導体スト
リップは厳密に平行であることを必要とされるが、当業
者においては理解できるように、用途によって、第一か
ら第五の導体ストリップの配列が完全でない場合でも遅
延段３０は許容公差内で動作する。
【００４０】図４および図５の好ましい実施例において
は、遅延段３０は、こうして、導体ストリップから構成
され、この導体ストリップは、さらに、一端が遅延段の
入力に接続された第一の導体ストリップ４０、一端が第
一の導体ストリップ４０の他端に接続され、これに対し
て概ね９０°の方向を向く第二の導体ストリップ４２、
一端が第二の導体ストリップ４２の他端に接続され、こ
れに対して概ね９０°の方向を第一の導体ストリップ４
０とは逆向きに向く第三の導体ストリップ４４、一端が
第三の導体ストリップ４４の他端に接続され、これに対
して概ね９０°の方向を第二の導体ストリップ４２とは
逆向きに向く第四の導体ストリップ４６、および一端が
第四の導体ストリップの他端に接続され、これに対して
概ね９０°の方向を第三の導体ストリップ４４とは逆向
きに向き、他端が遅延段３０の出力３６に結合された第
五の導体ストリップ４８から構成される。
は、遅延段３０は、こうして、導体ストリップから構成
され、この導体ストリップは、さらに、一端が遅延段の
入力に接続された第一の導体ストリップ４０、一端が第
一の導体ストリップ４０の他端に接続され、これに対し
て概ね９０°の方向を向く第二の導体ストリップ４２、
一端が第二の導体ストリップ４２の他端に接続され、こ
れに対して概ね９０°の方向を第一の導体ストリップ４
０とは逆向きに向く第三の導体ストリップ４４、一端が
第三の導体ストリップ４４の他端に接続され、これに対
して概ね９０°の方向を第二の導体ストリップ４２とは
逆向きに向く第四の導体ストリップ４６、および一端が
第四の導体ストリップの他端に接続され、これに対して
概ね９０°の方向を第三の導体ストリップ４４とは逆向
きに向き、他端が遅延段３０の出力３６に結合された第
五の導体ストリップ４８から構成される。
【００４１】第三の導体ストリップ４４は、理想的な電
流平衡を達成するためには、好ましくは、第一の導体ス
トリップ４０と第五の導体ストリップ４８の長さを結合
した長さと概ね同一の長さにされる。同様に、第四の導
体ストリップ４６の長さは、第二の導体ストリップ４２
の長さと概ね等しくされる。ただし、実際には、単一の
螺旋回転の形状を達成するために、第四の導体ストリッ
プ４６は第二の導体ストリップ４２より短くされる。
流平衡を達成するためには、好ましくは、第一の導体ス
トリップ４０と第五の導体ストリップ４８の長さを結合
した長さと概ね同一の長さにされる。同様に、第四の導
体ストリップ４６の長さは、第二の導体ストリップ４２
の長さと概ね等しくされる。ただし、実際には、単一の
螺旋回転の形状を達成するために、第四の導体ストリッ
プ４６は第二の導体ストリップ４２より短くされる。
【００４２】本発明の好ましい実施例においては、第一
の導体ストリップ４０は、遅延段３０の入力３４に第六
の導体ストリップ３８によって結合されるが、第六の導
体ストリップ３８は、好ましくは、第一の導体ストリッ
プ４０に対して第二の導体ストリップ４２とは反対の方
向に概ね９０°の方向を向く。この好ましい実施例にお
いては、第一から第五の導体ストリップ４０〜４８は、
第六の導体ストリップ３８と一緒に絶縁板の片面上に形
成される。第七の導体ストリップ５０が絶縁板の反対面
上に形成され、これによって、第五の導体ストリップ４
８が遅延ゲート３０の出力３６に結合される。第七の導
体ストリップ５０は、第五の導体ストリップ４８に絶縁
板１６を貫通する穴５２を通じて接続される。絶縁板に
は、好ましくは、穴５４も設けられ、これによって、第
七の導体ストリップ５０の遅延段の出力に接続された端
が１／２波長モノポールを形成する絶縁板の第一の面上
の導体ストリップ３２に結合される。
の導体ストリップ４０は、遅延段３０の入力３４に第六
の導体ストリップ３８によって結合されるが、第六の導
体ストリップ３８は、好ましくは、第一の導体ストリッ
プ４０に対して第二の導体ストリップ４２とは反対の方
向に概ね９０°の方向を向く。この好ましい実施例にお
いては、第一から第五の導体ストリップ４０〜４８は、
第六の導体ストリップ３８と一緒に絶縁板の片面上に形
成される。第七の導体ストリップ５０が絶縁板の反対面
上に形成され、これによって、第五の導体ストリップ４
８が遅延ゲート３０の出力３６に結合される。第七の導
体ストリップ５０は、第五の導体ストリップ４８に絶縁
板１６を貫通する穴５２を通じて接続される。絶縁板に
は、好ましくは、穴５４も設けられ、これによって、第
七の導体ストリップ５０の遅延段の出力に接続された端
が１／２波長モノポールを形成する絶縁板の第一の面上
の導体ストリップ３２に結合される。
【００４３】理解できるように、代替構成として、第七
の導体ストリップ５０を絶縁層の第一の面上に形成し、
第三の導体ストリップ４４を絶縁層の第二の面上に形成
し、第二の導体ストリップ４２と第四の導体ストリップ
４６の適当な端を接続する相互接続を設けることもでき
る。
の導体ストリップ５０を絶縁層の第一の面上に形成し、
第三の導体ストリップ４４を絶縁層の第二の面上に形成
し、第二の導体ストリップ４２と第四の導体ストリップ
４６の適当な端を接続する相互接続を設けることもでき
る。
【００４４】図５には、加えて、本発明の遅延段３０
の、２．４〜２．５ＧＨｚの動作周波数において１８０
°の位相遅延と５０％の電力供給が必要とされる図４の
コリニアアレイに用いるための好ましい実現の寸法がミ
リメートル単位にて示される。
の、２．４〜２．５ＧＨｚの動作周波数において１８０
°の位相遅延と５０％の電力供給が必要とされる図４の
コリニアアレイに用いるための好ましい実現の寸法がミ
リメートル単位にて示される。
【００４５】当業者においては理解できるように、本発
明の単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構成され
る遅延線路は、複数の給電を必要とするアンテナアレイ
に用いることもできる。例えば、３個のアンテナを持つ
コリニアアレイにおいては、２個の給電（フィーダ）遅
延段が必要とされる。この場合、第一の給電遅延段は総
入射RF電力の２／３をコリニアアレイの第二と第三のア
ンテナに供給し、第二の給電遅延段はこの２／３の電力
の１／２をコリニアアレイの第三のアンテナに供給す
る。
明の単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構成され
る遅延線路は、複数の給電を必要とするアンテナアレイ
に用いることもできる。例えば、３個のアンテナを持つ
コリニアアレイにおいては、２個の給電（フィーダ）遅
延段が必要とされる。この場合、第一の給電遅延段は総
入射RF電力の２／３をコリニアアレイの第二と第三のア
ンテナに供給し、第二の給電遅延段はこの２／３の電力
の１／２をコリニアアレイの第三のアンテナに供給す
る。
【００４６】当業者においては理解できるように、この
単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構成される遅
延線路の具体的な寸法は、単一の螺旋回転の形状はその
ままにして、特定の用途に対して要求される性能特性
（位相遅延、電力供給）が達成できるように実験に基づ
いて決定することができる。
単一の螺旋回転を持つ導体ストリップから構成される遅
延線路の具体的な寸法は、単一の螺旋回転の形状はその
ままにして、特定の用途に対して要求される性能特性
（位相遅延、電力供給）が達成できるように実験に基づ
いて決定することができる。
【００４７】さらにもう一つの修正においては、図４の
コリニアアレイが絶縁板１６上に追加のアンテナを含む
ように適合（修正）され、これによって、セレクション
アンテナダイバシティのための手段が提供される。図６
は、コリニアアレイの小さなアース平面２６内に実現さ
れる湾曲ノッチアンテナを示す。ここでも、図６内で用
いられる類似の参照符号は、他の図面内に示される要素
と対応する要素を示す。図６には、導体ストリップ３２
によって形成される１／２波長モノポールは、図面を簡
潔にする目的で示されない。
コリニアアレイが絶縁板１６上に追加のアンテナを含む
ように適合（修正）され、これによって、セレクション
アンテナダイバシティのための手段が提供される。図６
は、コリニアアレイの小さなアース平面２６内に実現さ
れる湾曲ノッチアンテナを示す。ここでも、図６内で用
いられる類似の参照符号は、他の図面内に示される要素
と対応する要素を示す。図６には、導体ストリップ３２
によって形成される１／２波長モノポールは、図面を簡
潔にする目的で示されない。
【００４８】図６において、湾曲ノッチアンテナ６０
は、絶縁層の下面に形成されるアース平面２６を表す影
内の‘Ｌ−字型’の間隙によって概略的に示される。湾
曲ノッチアンテナ６０は、‘Ｌ−字型’を形成する２つ
の部分６０ａと６０ｂを含む。湾曲ノッチアンテナ６０
は、占拠表面を小さくするために２つのセクションに曲
げられた通常のノッチアンテナである。図６の特定の用
途におけるノッチの全長は、概ねＬ／４であり、ここ
で、Ｌは動作周波数を表す。アース平面２６内には、ア
ンテナダイバシティスイッチ６２も設けられ、これは、
ケーブル接続６６からのアンテナシステムへのFR給電を
受ける。給電線は、このノッチに、入力インピーダンス
が５０ｏｈｍに近くなるような点で“入る（enter
s）”。アンテナダイバシティスイッチはＳＰＤＴ（単
極二重端子）低歪みスイッチである。
は、絶縁層の下面に形成されるアース平面２６を表す影
内の‘Ｌ−字型’の間隙によって概略的に示される。湾
曲ノッチアンテナ６０は、‘Ｌ−字型’を形成する２つ
の部分６０ａと６０ｂを含む。湾曲ノッチアンテナ６０
は、占拠表面を小さくするために２つのセクションに曲
げられた通常のノッチアンテナである。図６の特定の用
途におけるノッチの全長は、概ねＬ／４であり、ここ
で、Ｌは動作周波数を表す。アース平面２６内には、ア
ンテナダイバシティスイッチ６２も設けられ、これは、
ケーブル接続６６からのアンテナシステムへのFR給電を
受ける。給電線は、このノッチに、入力インピーダンス
が５０ｏｈｍに近くなるような点で“入る（enter
s）”。アンテナダイバシティスイッチはＳＰＤＴ（単
極二重端子）低歪みスイッチである。
【００４９】アンテナダイバシティスイッチ６２は、ス
イッチ接続６４を含み、これは、２つのスイッチコンタ
クト７４と７６の間でスイッチすることができる。スイ
ッチコンタクト７４は、RFフィードをマイクロストリッ
プ線６８を介して上述のコリニアアレイに供給し、スイ
ッチコンタクト７６は、RFフィードをマイクロストリッ
プ線７８を介してノッチアンテナ６０に供給する。マイ
クロストリップ線７８は、湾曲ノッチアンテナの給電点
に接続される。
イッチ接続６４を含み、これは、２つのスイッチコンタ
クト７４と７６の間でスイッチすることができる。スイ
ッチコンタクト７４は、RFフィードをマイクロストリッ
プ線６８を介して上述のコリニアアレイに供給し、スイ
ッチコンタクト７６は、RFフィードをマイクロストリッ
プ線７８を介してノッチアンテナ６０に供給する。マイ
クロストリップ線７８は、湾曲ノッチアンテナの給電点
に接続される。
【００５０】コリニアアレイアンテナのアース平面内に
補助アンテナを形成し、これによってセレクションアン
テナダイバシティを達成するために、このように湾曲ノ
ッチアンテナを実現することは当業者においては周知で
ある。湾曲ノッチアンテナを補助アンテナとして形成す
ることで、セレクションアンテナダイバシティを持つコ
ンパクトなコリニアアンテナアレイを得ることができ
る。
補助アンテナを形成し、これによってセレクションアン
テナダイバシティを達成するために、このように湾曲ノ
ッチアンテナを実現することは当業者においては周知で
ある。湾曲ノッチアンテナを補助アンテナとして形成す
ることで、セレクションアンテナダイバシティを持つコ
ンパクトなコリニアアンテナアレイを得ることができ
る。
【００５１】コリニアアレイは送信および受信の両方を
行なうが、追加のノッチアンテナは受信専用の補助アン
テナとして機能する。この補助アンテナは伝送用には用
いられないために、コリニアアレイのような慎重な設計
と高い電力利得は必要とされない。
行なうが、追加のノッチアンテナは受信専用の補助アン
テナとして機能する。この補助アンテナは伝送用には用
いられないために、コリニアアレイのような慎重な設計
と高い電力利得は必要とされない。
【００５２】補助アンテナを設けることで、このアンテ
ナシステムはセレクションアンテナダイバシティを提供
することが可能となる。周知のように、アンテナダイバ
シティスイッチング回路が設けられ、これによって、コ
リニアアレイによって受信される信号が弱いときに補助
アンテナがスイッチオンされる。
ナシステムはセレクションアンテナダイバシティを提供
することが可能となる。周知のように、アンテナダイバ
シティスイッチング回路が設けられ、これによって、コ
リニアアレイによって受信される信号が弱いときに補助
アンテナがスイッチオンされる。
【図１】プリントスリーブアンテナの平面図である。
【図２】図１のアンテナのパーツ内のＲＦ電流を簡略的
に示す図である。
に示す図である。
【図３】修正されたプリントスリーブアンテナの平面図
であるが、ここもにＲＦ電流が示す図である。
であるが、ここもにＲＦ電流が示す図である。
【図４】図３の修正されたプリントスリーブアンテナと
本発明による位相遅延線路を含むコリニアアンテナアレ
イの平面図である。
本発明による位相遅延線路を含むコリニアアンテナアレ
イの平面図である。
【図５】図４の位相遅延線路を詳細に示す図である。
【図６】補助アンテナを持つ図４のコリニアアンテナア
レイの平面図である。
レイの平面図である。
１２ 第一の導体ストリップ １４ 第二の導体ストリップ ２２ 第三の導体ストリップ ２４ 第四の導体ストリップ ３０ 遅延段（遅延線路） ３１ 単一螺旋回転を持つ導体ストリップ ３２ １／２波長モノポールを形成する導体ストリップ ３４ 遅延段の入力 ３６ 遅延段の出力
Claims (10)
- 【請求項１】 絶縁板（１６）上に形成された遅延線路
（３０）であって、この遅延線路が入力（３４）と出力
（３６）を持ち、前記入力（３４）と出力（３６）との
間に結合された単一の螺旋回転を持つ導体ストリップ
（３１）から構成されることを特徴とする遅延線路（３
０）。 - 【請求項２】 前記単一の螺旋回転を持つ導体ストリッ
プ（３１）が：端と端を直列に接続された第一から第五
の導体ストリップから構成され、前記第一の導体ストリ
ップ（４０）と第三の導体ストリップ（４４）が互いに
向かい合うように配置され、第三の導体ストリップ（４
４）と第五の導体ストリップ（４８）が互いに向かい合
うように配置され、第二の導体ストリップ（４２）と第
四の導体ストリップ（４６）が互いに向かい合うように
配列されることを特徴とする請求項１の遅延線路（３
０）。 - 【請求項３】 前記第一の導体ストリップ（４０）の前
記第二の導体ストリップ（４２）に接続されてない方の
端が前記入力（３４）に第六の導体ストリップ（３８）
によって接続され、前記第五の導体ストリップ（４８）
の前記第四の導体ストリップ（４６）に接続されてない
方の端が前記出力（３６）に第七の導体ストリップ（５
０）によって接続されることを特徴とする請求項２の遅
延線路（３０）。 - 【請求項４】 前記単一の螺旋回転を持つ導体ストリッ
プ（３１）が：一端が前記入力（３４）に結合された第
一の導体ストリップ（４０）；一端が前記第一の導体ス
トリップ（４０）の他端に接続され、これに対して約９
０°の方向を向く第二の導体ストリップ（４２）；一端
が前記第二の導体ストリップ（４２）の他端に接続さ
れ、これに対して前記第一の導体ストリップ（４０）と
は逆向きに約９０°の方向を向く第三の導体ストリップ
（４４）；一端が前記第三の導体ストリップ（４４）の
他端に接続され、これに対して前記第二の導体ストリッ
プ（４２）とは逆向きに約９０°の方向を向く第四の導
体ストリップ（４６）；および一端が前記第四の導体ス
トリップ（４６）の他端に接続され、これに対して前記
第三の導体ストリップ（４４）とは逆向きに約９０°の
方向を向き、他端が前記出力（３６）に結合された第五
の導体ストリップ（４８）から構成されることを特徴と
する請求項１の遅延線路（３０）。 - 【請求項５】 前記第一の導体ストリップ（４０）が前
記入力（３４）に第六の導体ストリップ（３８）によっ
て結合され、前記第六の導体ストリップ（３８）の一端
が前記第一の導体ストリップ（４０）の他端に接続さ
れ、これに対して前記第二の導体ストリップ（４２）と
は反対の方向に約９０°の方向を向き、前記第五の導体
ストリップ（４８）が前記出力（３６）に第七の導体ス
トリップ（５０）によって結合され、前記第七の導体ス
トリップ（５０）の一端は前記第五の導体ストリップ
（４８）の他端に接続され、他端は前記出力に接続さ
れ、前記第五の導体ストリップ（４８）に対して前記第
四の導体ストリップ（４６）とは反対の方向に約９０の
方向を向くことを特徴とする請求項４の遅延線路。 - 【請求項６】 前記第一から第六の導体ストリップ（４
０、４２、４４、４６、４８、３８）が前記絶縁板の第
一の面上に形成され、前記第七の導体ストリップ（５
０）が前記絶縁板の第二の面上に形成されることを特徴
とする請求項３あるいは請求項５の遅延線路。 - 【請求項７】 前記第三の導体ストリップ（４４）が前
記第一の導体ストリップ（４０）より長く、前記第四の
導体ストリップ（４６）が前記第二の導体ストリップ
（４２）より短く、前記第五の導体ストリップ（４８）
が前記第三の導体ストリップ（４４）より短く、前記出
力（３６）が前記入力（３４）の向かい側に配置される
ことを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の遅
延線路。 - 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の遅延
線路を含む少なくとも一つの給電段を含むアンテナアレ
イ。 - 【請求項９】 絶縁板上に形成されたコリニアアンテナ
アレイであって、このコリニアアンテナアレイが：動作
波長Ｌを持つ無線周波数発生器に対する第一の先端給電
ダイポールアンテナシステムを含み：このダイポールア
ンテナシステムが絶縁板（１６）の第一の面上に、端と
端を接続された第一と第二の１／４波長導体ストリップ
（１２、１４）を含み；前記絶縁板（１６）の第二の面
上に、第三の１／４波長導体ストリップ（２２）、第四
の１／４波長導体ストリップ（２４）、第五の１／４波
長導体ストリップ（２８）を含み、前記第三の１／４波
長導体ストリップ（２２）が前記第一の１／４波長導体
ストリップ（１２）の上側に位置し、前記第四の１／４
波長導体ストリップ（２４）の長い方の腕が前記第三の
１／４波長導体ストリップ（２２）から所定の距離をと
って平行に配置され、短い方の腕が前記第三の１／４波
長導体ストリップ（２２）に接続され、前記第五の１／
４波長導体ストリップ（２８）の長い方の腕が前記第四
の１／４波長導体ストリップ（２４）と対称的に、前記
第三の１／４波長導体ストリップ（２２）から所定の距
離をとって平行に配置され、短い方の腕が前記第三の１
／４波長導体ストリップ（２２）に接続され、このダイ
ポールアンテナシステムがさらに前記無線周波数発生器
（１８）を、前記第三の１／４波長導体ストリップ（２
２）の前記第四の１／４波長導体ストリップ（２４）に
接続されたのとは反対側の端と、前記第一の１／４波長
導体ストリップ（１２）の対応する端の間に接続するた
めの手段を含み、こうして、前記第二の１／４波長導体
ストリップ（１４）と前記第四の１／４波長導体ストリ
ップ（２４）によってコリニアダイポールアンテナが形
成され；このコリニアアンテナアレイがさらに：請求項
１から７のいずれかに記載の遅延線路（３０）を含む給
電段を含み、この遅延線路の入力は前記第二の１／４波
長導体ストリップ（１４）の前記第一の１／４波長導体
ストリップ（１２）から遠い方の端に接続され；このコ
リニアアンテナアレイがさらに：導体ストリップから構
成されるモノポールを含み、この一方の端は前記遅延線
路（３０）の出力に接続されることを特徴とするコリニ
アアンテナアレイ。 - 【請求項１０】 さらに、このコリニアアンテナアレイ
と直交する方向に配置された補助アンテナを含むことを
特徴とする請求項９のコリニアアンテナアレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98305164.0 | 1998-06-30 | ||
| EP98305164A EP0969546B1 (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Phase delay line for collinear array antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000049514A true JP2000049514A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3420532B2 JP3420532B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=8234898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18452499A Expired - Lifetime JP3420532B2 (ja) | 1998-06-30 | 1999-06-30 | コリニアアレイアンテナ用の位相遅延線路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6222494B1 (ja) |
| EP (1) | EP0969546B1 (ja) |
| JP (1) | JP3420532B2 (ja) |
| DE (1) | DE69832696T2 (ja) |
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