JP2002057523A - 導電層を有するアンテナおよびアンテナを含む２帯域送信器 - Google Patents

導電層を有するアンテナおよびアンテナを含む２帯域送信器

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JP2002057523A JP2001202014A JP2001202014A JP2002057523A JP 2002057523 A JP2002057523 A JP 2002057523A JP 2001202014 A JP2001202014 A JP 2001202014A JP 2001202014 A JP2001202014 A JP 2001202014A JP 2002057523 A JP2002057523 A JP 2002057523A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ２帯域送信機の導伝層を含むマイクロストリ
ップアンテナを提供する。 【解決手段】 誘電体基板２の上面はパッチ６、下面は
接地層４により掩われ、両面は短絡Ｓにより結ばれる。
送信信号は信号プロセッサＴから導電ワイヤＣ３により
ストリップ導体Ｃ３に、導電ワイヤＣ２により接地層４
に導びかれる。パツチ６は一次共振領域Ｚ１および二次
共振領域Ｚ２を含む。パツチ６の後端は短絡Ｓを備え、
この短絡Ｓにより、４分の１波長の一次共振を２つの結
合スロットにより、一次共振領域Ｚ１に励起する。結合
スロットを延長するスロット付き線により一次共振の２
倍の周波数による二次共振を、セパレータスロットによ
り、Ｚ１領域から分離されているＺ２領域に励起する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、無線送信
器、特に携帯電話に関し、より詳細には、そのような送
信器に含めるための、導電層を含んでいるアンテナに関
する。
【０００２】
【従来の技術】この種のアンテナは、通常金属層をエッ
チングすることによって獲得されるパッチを含む。その
ため、マイクロストリップパッチアンテナと呼ばれる。
【０００３】マイクロストリップ技術は、多くの場合信
号を搬送する誘導波を送信するための送信線およびその
ような線と放射波を結合するアンテナを作成するために
使用されるプレーナ技術である。これは、薄い誘電体基
板の上面上に形成されている、導電パッチおよび／また
はストリップを使用する。導電層は、基板の底面上に広
がり、線またはアンテナの接地層を構成する。パッチ
は、通常、ストリップより幅広であり、その形状と寸法
は、アンテナの重要な特徴である。基板は、通常、厚さ
が一定である平面状の矩形シートであり、パッチもまた
通常矩形である。しかし、これは必須条件ではない。具
体的には、当技術分野では、基板の厚さを変更すること
によって、この種のアンテナの帯域幅を拡大することが
でき、パッチは、円形など様々な形状を取ることができ
ることが知られている。電場線は、基板を通って、スト
リップまたはパッチと接地層の間で延びる。上記の方式
で動作する送信線を、これ以後マイクロストリップ線と
呼ぶ。
【０００４】上記の技術は、薄い基板上でやはり導電要
素を使用する共面技術、具体的には、電場が基板の上面
上に確立され、かつ中央導電ストリップとそのストリッ
プのそれぞれ対向する面上にある２つの導電ランドとの
間で対称的に確立されており、ランドがストリップから
それぞれのスロットによって分離されている技術とは異
なる。この方式で動作する送信線を、これ以後共面線と
呼ぶ。この技術を使用するアンテナでは、パッチは、連
続導電ランドによって取り囲まれており、パッチは、ス
ロットによってランドから分離されている。
【０００５】他の共面技術では、送信線は、導電層にス
ロットによって形成されており、送信波の電場は、スロ
ットの２つの縁の間にあるその層の面に確立されてい
る。
【０００６】上記の技術を使用するアンテナは、通常
（必ずではないが）、空中に放射された波との結合を提
供する定常波が確立されている共振構造を構成する。
【０００７】上記の種類の様々な共振構造は、例えばマ
イクロストリップ技術などを使用して作成することがで
き、そのような構造の各々は、これ以後省略して「共
振」と呼ぶ、１つまたは複数の共振モードをサポートす
ることができる。概して、各共振は、同じ経路に沿って
反対方向に伝搬し、かつ、例えば、接地層、基板、およ
びパッチからなる１列の経路に沿って伝搬する電磁波で
あり、同じ進行波の経路の２つの端において交互に反射
されることから得られる２つの進行波を重ね合わせるこ
とによって形成された定常波として定義することができ
る。経路は、アンテナの構成要素によって課される。経
路は、直線的にまたは湾曲することができる。これ以後
経路を「共振経路」と呼ぶ。共振周波数は、この経路を
進行する上記で言及した進行波が取る時間に反比例す
る。
【０００８】「半波」共振と呼ぶ、共振の第１タイプで
は、共振経路の長さは、通常、半波長、すなわち、上記
で言及した進行波の波長の半分にほぼ等しい。このと
き、アンテナを「半波」アンテナと呼ぶ。このタイプの
共振は、一般に、この種の経路の２端の各々における電
流ノードの存在によって定義することができる。したが
って、経路の長さもまた、前記半波長に１以外の整数、
通常奇数をかけたものに等しくすることができる。経路
の２つの端は、基板を介して加えられた電場の振幅が、
例えば最大である領域に配置される。放射波との結合
は、経路の１つの端または両端で生じる。
【０００９】同じ技術を使用して獲得することができる
共振の第２タイプは、「４分の１波」共振と呼ばれ、第
１に、共振経路が、通常、４分の１波長すなわち上記で
定義した波長の４分の１に等しい長さを有するという点
が半波共振と異なる。このために、共振構造は、経路の
１つの端において短絡を含まなければならない。「短
絡」という用語は、接地層とパッチの間の接続を指す。
短絡は、共振を課すために、著しく小さいインピーダン
スを有さなければならない。このタイプの共振は、一般
に、パッチの縁の周囲におけるこの種の短絡と、共振経
路の他端における電流ノードとによって固定されている
電場ノードの存在によって定義することができる。した
がって、共振経路の長さは、前記４分の１波長に整数個
の半波長を追加したものに等しい。空中に放射される波
との結合は、電場の振幅が十分に大きい領域において経
路の端部で生じる。
【００１０】他のタイプの共振を確立することができ、
各々は、アンテナとその隣接した周辺を含む空間の領域
で振動する電磁波の分布によって特徴付けられる。具体
的には、スロット、おそらくは放射スロットを組み込む
ことができる、パッチの構成に依存する。マイクロスト
リップアンテナの場合、共振は、また、任意の短絡の存
在および位置と、短絡が不完全な場合すなわち短絡がゼ
ロインピーダンスの完全短絡にほぼ等化であるとさえ見
なすことができない場合には短絡を表す電気モデルとに
よって条件付けられる。
【００１１】アンテナに不完全短絡が存在することによ
り、仮想ノードと呼ばれるものを有する共振が生じるこ
とがある。これは、次のような条件が満たされるときに
生じる（以下では、上記で議論したアンテナを「第１ア
ンテナ」と呼ぶ）： ・第１アンテナにおける場の分布が、第２アンテナのパ
ッチの同一領域に誘導することができる分布とほぼ同一
である。 ・第２アンテナは、領域の制限内で第１アンテナと同一
であるが、第２アンテナが短絡を有さない点が異なる。 ・第２アンテナのパッチは、第２アンテナの主要領域を
構成する、すでに述べた領域上だけでなく、追加の領域
上にも広がる。 ・最後に、第２アンテナの主領域で問題となる場の分布
には、追加領域における電場または磁場のノードが付随
する。
【００１２】第１アンテナに生じる共振を記述するため
に、第２アンテナに生じるノードが、第１アンテナの共
振に対するノードをも構成すると見なすことができる。
第１アンテナのようなアンテナに対して、この種のノー
ドは、アンテナのパッチの外部領域に配置されており、
したがって、その領域には、ノードの存在を直接決定す
ることを可能にする電場または磁場が存在しないので、
これ以後「仮想」ノードと呼ぶ。
【００１３】これらの「仮想ノード」は、共振を記述す
る際に、従来用語として考慮されていなかったが、パッ
チの物理的または幾何学的長さといわゆる「電気的」長
さとの間で行われることがある区別によって示される。
上記で考慮した２つのアンテナの場合では、第１アンテ
ナのパッチの物理的または幾何学的長さは、パッチの長
さということになるが、パッチの電気的長さは、実際に
は、第２アンテナのパッチの物理的または幾何学的長さ
ということになる。
【００１４】アンテナは、通常、アンテナの外部にある
接続線を含む接続システムによって、送信器などの信号
プロセッサに結合されており、アンテナの１つまたは複
数の共振構造において確立することができる１つまたは
複数の共振に線を結合するためにアンテナに統合されて
いる結合システムにおいて終端する。また、共振は、ア
ンテナを各共振周波数において使用することを可能にす
る接続システムの性質と位置に依存する。送信アンテナ
の場合、接続システムは、しばしば、アンテナの供給線
と呼ばれる。
【００１５】本発明は、携帯電話、携帯電話のための基
地局、車両、航空機、およびミサイルなど、様々なタイ
プの装置に関する。携帯電話の場合、マイクロストリッ
プアンテナの底面接地層の連続的な性質により、ユーザ
の体によってインターセプトされる放射パワーの量を制
限することが容易になる。外表面が金属であり、小さい
空力抵抗を生成するために、湾曲したプロファイルを有
する運搬機械の場合、特に航空機またはミサイルの場合
では、不要な追加の空力抵抗が生成されないように、ア
ンテナをプロファイルに適合するようにすることができ
る。
【００１６】本発明は、より具体的には、導電層を有す
るアンテナが、以下の特質を有さなければならない状況
に関する： ・大きな相違を有する２つの別々の周波数に関して、放
射波を効率的に送信および／または受信することができ
なければならない。 ・送信装置のすべての動作周波数に対して、単一の接続
線によって、その線上で不要なスプリアス定常波の比を
生じずに、アンテナを信号プロセッサに接続することが
可能でなければならない。 ・周波数マルチプレクサまたは周波数デマルチプレクサ
を使用せずに、これを達成しなければならない。
【００１７】上記の３つの特質を備える多くの従来技術
のマイクロストリップアンテナが作成または提案されて
きた。それらは、複数の異なる共振周波数を確立および
結合する方法について異なっている。そのようなアンテ
ナのいくつかについて以下で検証する。
【００１８】第１のそのような従来技術のアンテナは、
米国特許４，６９２，７６９号（Ｇｅｇａｎ）に記述さ
れている。第１実施形態では、アンテナのパッチは、ア
ンテナが、２つの半波長共振を示すことを可能にする円
形ディスク１０の形態を取る。この経路は、それぞれ、
ディスクの直径ＡＡと、ディスクに内接している円形ア
ークスロット２４に沿って確立されている。結合システ
ムは、４分の１波長トランスフォーマを構成し、パッチ
の領域に内部点で接続されている線１６の形態を取り、
したがって、アンテナの入力インピーダンスの実数部分
は、２つの共振につき、ほぼ同じ値を有する。インピー
ダンス整合スロット２６および２８は、同心円状にディ
スク１０に内接しており、したがって、入力インピーダ
ンスの虚数部分も、２つの共振に対し、ほぼ同じ値を有
する。線１６は、マイクロストリップ線である。すなわ
ち、上記で記述した共面線技術を使用して作成されてい
ない。しかし、この文献は、また、線が共面であると記
述しているが、これは、単に、マイクロストリップ線の
ストリップが、パッチ１０と同じ面にあることを示して
いるだけである。線の端末セグメントが、そのセグメン
トにおいて、ストリップとパッチの不要なコンタクトを
生じずに、パッチの領域内に貫通することができるよう
に、２つのスロットがパッチの導電層に形成されてお
り、ストリップの各側面上に１つが存在する。２つのス
ロットの一方は、インピーダンス整合スロット２８を構
成する延長によって連続されており、したがって、線１
６は、パッチ１０の内側の端において、非対称を示すよ
うに見える。見かけの連続性と非対称性にも関わらず、
当業者なら、実際には、波は、インピーダンス整合スロ
ット２８の長さにわたって、伝搬しないことを理解する
であろう。
【００１９】第２の従来技術のアンテナは、米国特許
４，７６６，４４０号（Ｇｅｇａｎ）に記述されてい
る。このアンテナのパッチ１０の一般的な形状は、矩形
であり、アンテナが、経路がパッチの長さと幅に沿って
確立されている２つの半波共振を示すことを可能にす
る。また、これは、完全にパッチの内側にあるＵ字形の
湾曲したスロットを備える。このスロットは、放射スロ
ットであり、他の経路に沿って追加の共振モードを確立
する。形状と寸法を適切に選択することによって、共振
モードの周波数は、任意の必要な値を有することがで
き、これにより、同じ周波数および交差直線偏光（ｃｒ
ｏｓｓｅｄ ｌｉｎｅａｒ ｐｏｌａｒａｉｚａｉｔｎ
ｏ）を有する２つのモードを関連付けることによって、
円偏波を送信する可能性が開かれる。結合システムは、
マイクロストリップ線の形態を取るが、また、以前に引
用したＧｅｇａｎ米国特許４，６９２，７６９号のよう
に、共面であると記述される。結合システムは、動作周
波数として使用する異なる共振周波数において、線の異
なる入力インピーダンスにそれを整合させるために、イ
ンピーダンス変換システムを備える。
【００２０】第３の従来技術のアンテナは、単一共振経
路を使用するという点で、上記の２つのアンテナとは異
なる。これは、米国特許４，７７１，２９１号（Ｌｏ
他）に記述されている。そのパッチは、点短絡（ｐｏｉ
ｎｔ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ）と、パッチの内側
の直線セグメントに沿って延びるスロットを含む。スロ
ットと短絡により、前記経路を共有するが、（０、１）
および（０、３）と示されるそれぞれ異なるモードを有
する２つの共振に対応する２つの周波数の相違は低減さ
れる。すなわち、共通の経路が、当該モードに従って、
１つの半波または３つの半波によって占有される。した
がって、２つの周波数の比は、３から１．８に低減する
ことができる。点短絡は、基板を通過するコンダクタか
らなる。結合システムは、同軸線であり、その中央コン
ダクタは、パッチに接続されるようにアンテナの基板を
通過しており、その接地コンダクタは、アンテナの接地
層に接続されている。
【００２１】上記のアンテナは、点短絡を組み込むこと
によって、製作が複雑になるという特有の欠点を有す
る。
【００２２】第４の従来技術の２周波数アンテナは、４
分の１波共振を使用するという点で、上記の３つのアン
テナとは異なる。これは、Ｂｏａｇ他によるＩＥＥＥ
ＡＮＴＥＮＮＡＳ ＡＮＤ ＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮ
ＳＯＣＩＥＴＹ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＹＭ
ＰＯＳＩＵＭ ＤＩＧＥＳＴ、ＮＥＷＰＯＲＴ ＢＥＡ
ＣＨ、ＪＵＮＥ １８−２３、１９５５、ページ２１２
４−２１２７の「Ｄｕａｌ Ｂａｎｄ Ｃａｖｉｔｙ−
Ｂａｃｋｅｄ Ｑｕａｒｔｅｒ−ｗａｖｅ Ｐａｔｃｈ
Ａｎｔｅｎｎａ」に記述されている。第１共振周波数
は、アンテナの基板およびパッチの寸法と特性によって
定義される。整合システム（ｍａｔｃｈｉｎｇ ｓｙｓ
ｔｅｍ）を使用することによって、第２周波数の、同じ
共振経路上での、ほぼ同じタイプの共振が獲得される。
【００２３】結合システムは、同軸線タイプであるよう
に見え、整合システムは、線の端に配置され、その軸コ
ンダクタは、アンテナの基板を通って延び、そのパッチ
に接続されている。
【００２４】他の従来のアンテナには、３つの導電層、
すなわち、共通接地層の上にある２つの重ね合わされた
パッチが含まれる。そのため、これらのアンテナは、層
間の誘電体基板の累積した厚さのために、アンテナの厚
さが過度になるという特有の欠点を有する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、上記の従来技
術のアンテナは、必要な共振周波数と、各共振と信号プ
ロセッサの良好な結合とを同時に獲得することが困難で
あり、したがって費用がかかるという欠点を有する。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、２つの
共振周波数の各々において、インピーダンスを整合する
事が容易である結合システムを有する２周波数アンテナ
を作成する簡単な方式を提供することと、アンテナの寸
法を制限することを含む。
【００２７】上記の目的を考慮に入れて、本発明は、導
電層と、前記アンテナの導電層において、２つの主要結
合スロットによって形成された共面線を含む結合システ
ムとを有するアンテナを提供する。本発明によれば、前
記結合システムは、さらに、前記２つの主要結合スロッ
トの一方に接続され、二次結合スロットを構成するスロ
ットによって形成されているスロット付き線を含む。
【００２８】アンテナは、パッチと、マイクロストリッ
プ技術の方式で前記パッチと協働する接地層を含むこと
が好ましく、前記結合スロットは、前記パッチにおいて
形成されている。しかし、他の可能な構成は、この種の
アンテナの接地層に形成されるそのようなスロットから
なる結合システムのためのものである。
【００２９】前記パッチは、少なくとも１つのセパレー
タスロットを含み、前記共面線を含む一次共振領域と、
前記スロット付き線を含む二次共振領域をそれぞれ構成
する、前記パッチにおける２つの領域を定義するセパレ
ータシステムを含む。
【００３０】本発明の様々な態様は、以下の記述と添付
の概略図を読むことによって、よりよく理解されるであ
ろう。同じ項目が２つ以上の図に示されている場合、同
じ参照番号および／または参照文字によって示されてい
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】図２に示すように、本発明による
アンテナの共振構造は、当技術分野で知られている以下
の構成要素を含む： ・それぞれ底面と上面を構成し、当該アンテナの領域に
依存することがあり得る、水平方向ＤＬとＤＴに延びて
いる２つの互いに対向する主表面を有する誘電体基板
２。この基板は、以前に説明したように、様々な形状を
取ることができる。 ・基板の少なくとも底面全体にわたって延び、例えば、
アンテナの接地層４を構成する底面導電層。図２は、こ
の底面を超えて突出しているこの層の一部のみを示す。 ・パッチ６を構成するために、接地層４より上の基板上
面の領域にわたって延びている、図１から３に示した上
面導電表面。一般に、パッチは、それぞれ水平縦方向Ｄ
Ｌと水平横方向ＤＴに延びている長さと幅を有し、その
周囲は、その２つの方向にある程度対になって延びてい
る４つの縁からなると見なすことができる。「長さ」と
「幅」という用語は、通常、矩形物体の２つの互いに直
交する次元に適用され、長さは幅より長いが、パッチ６
は、本発明の範囲から逸脱せずに、矩形とはかなり異な
ることができることを理解しなければならない。縁の一
方は、一般に、横方向ＤＴに延び、２つのセグメント１
０および１１を含む後縁を構成する。前縁１２は、後縁
に対向している。２つの横縁１４および１６は、後縁を
前縁に結合させる。 ・最後に、パッチの後縁のセグメント１０から延び、パ
ッチ６を接地層４に電気的に接続する短絡Ｓ。短絡は、
通常平面であり、短絡平面を構成している基板２の縁表
面にわたって延びている導電層によって形成されてい
る。しかし、短絡は、代わりに、接地層４とパッチ６の
間で平行に接続されている１つまたは複数の離散構成要
素からなることができる。上記の実施形態の各々におい
て、アンテナの少なくとも１つの共振のために、少なく
とも仮想的な４分の１波の電場ノードが、セグメント１
０の周辺に課されている。この種の共振とその周波数
を、これ以後「一次共振」および「一次周波数」と呼
ぶ。前記後縁、前縁、横縁、縦方向、および横方向は、
短絡のインピーダンスが、この種の電場ノードを有する
共振をアンテナに課すのに十分低い場合、この短絡の位
置によって定義される。
【００３２】例えば、アンテナが送信アンテナである場
合に、プロセッサがアンテナの１つまたは複数の共振を
励起するように、アンテナの共振構造を信号プロセッサ
Ｔに接続する接続システムの一部である結合システム
を、アンテナは、さらに、含む。このシステムの他に、
接続システムは、通常、アンテナの外部にある接続線を
含む。接続線は、同軸線、マイクロストリップ線、また
は共面線とすることができる。図１では、接続線は、そ
れぞれ接地層４とストリップＣ１を信号プロセッサＴの
２つの端末に接続する２つの導電ワイヤＣ２およびＣ３
によって示されている。しかし、実際には、接続線は、
マイクロストリップ線または同軸線の形態を取ることが
好ましいことを理解しなければならない。
【００３３】信号プロセッサＴは、少なくともアンテナ
の使用可能な共振周波数に近い所定の動作周波数で、す
なわち、それらの共振周波数を中心とする通過帯域にあ
る所定の動作周波数で動作するように構成されている。
これは、複合装置とすることができるが、この場合、各
動作周波数に永続的に同調されている構成要素が含まれ
る。また、様々な動作周波数に同調させることができる
構成要素を含むこともできる。前記一次共振周波数は、
１つのそのような使用可能な共振周波数にあたる。
【００３４】本発明のコンテキストでは、アンテナの結
合システムは、複合システムである：第１に、一次結合
スロットＦ１およびＦ２を構成するパッチ６の２つのス
ロットによって形成された一次結合線を含み、第２に、
スロットＦ２など２つの一次結合スロットの一方に接続
され二次結合スロットを構成する他のスロットＦ３によ
って形成された二次結合線を含む。例えば、本発明のコ
ンテキストでは必須ではないが、結合スロットの幅は一
様であり、経路は線形であり、二次結合スロットは、そ
れが結合されている一次結合スロットと位置合わせされ
ている。
【００３５】基板のこれらの幅と厚さおよび誘電率は、
一次結合線と二次結合線が、それぞれ、前述した共面線
およびスロット付き線を構成するようにされる。
【００３６】ここで示したように、パッチ６は、スロッ
トＦ４またはＦ５のようなセパレータスロットを含み、
パッチにおいて、前記共面線Ｆ１、Ｆ２含んでいる一次
共振領域Ｚ１と、前記スロット付き線Ｆ３を含んでいる
二次共振領域Ｚ２とをそれぞれ構成する２つの領域を定
義するセパレータシステムを含むことが好ましい。
【００３７】次いで、短絡Ｓにより、少なくとも４分の
１波の一次共振を、その短絡と、後縁１０から前縁１２
に向かって延びている共振経路によって固定されている
少なくとも仮想的な電場ノードを有する領域に確立する
ことが可能になる。この領域の縁には、横縁１４および
１６が含まれる。二次共振領域Ｚ２は、後縁１０からあ
る距離をおいて縦方向に延び、また、２つの横縁１４お
よび１６の各々からある距離をおいて、パッチの幅Ｗ１
の中央部分にわたって横方向に延びる。共面線を形成す
る結合スロットＦ１およびＦ２は、後縁から縦方向に延
びる。
【００３８】この例では、スロット付き線Ｆ３は、縦方
向に延び、したがって、二次共振は、横方向に延びる共
振経路を有する半波タイプである。しかし、これは直角
に曲げることができ、二次共振は、一次共振のように、
縦方向の共振経路を有する４分の１波タイプとすること
ができる。一次周波数と二次周波数の相違は、２領域の
縦方向の寸法の相違、すなわち、短絡は共通であるが、
２領域の各前縁の縦方向の位置の相違に由来する。
【００３９】本発明の第１実施形態では、セパレータシ
ステムは、パッチの前縁１２から縦方向ＤＬに延びるパ
ッチ６の２つのセパレータスロットＦ４およびＦ５を含
み、したがって、二次共振領域Ｚ２の２つの横縁は、２
つのスロットの各縁からなり、領域の前縁は、２つのス
ロット間にある前縁のセグメント１３からなる。
【００４０】図１に示すように、パッチ６を構成する銅
シートは、パッチの後縁１０を構成することを意図して
いる線を越えて前方に向かう延長部分を有する。アンテ
ナの製作中に、銅シートは、基板の後縁に沿って、この
線の回りに曲げられ、延長部分は、基板の垂直縁上にプ
レスされる。延長部分の一部は、基板に接続され、短絡
Ｓを構成する。短絡は、この縁の中央セグメントにあ
り、また、結合システムＣ１、Ｆ１、Ｆ２のそれぞれ対
向する側面上の２つの部分にある。延長部分の他の部分
は、図２に示されていない。これにより、基板上にパッ
チを配置することが容易になり、ストリップＣ１を延長
するものを使用して、アンテナの上面上で侵食すること
なく、ストリップをプロセッサＴに接続する。
【００４１】様々な構成および値が、この第１実施形態
のための例として、これ以降に示されている。基板およ
びパッチの長さと幅は、それぞれ縦方向ＤＬと横方向Ｄ
Ｔについて示されている。 ・一次共振周波数：Ｆ１＝９４０ＭＨｚ ・二次共振周波数：Ｆ２＝１８８０ＭＨｚ ・入力インピーダンス：５０オーム ・一次周波数および二次周波数を中心とする通過帯域：
３．５未満またはそれに等しい定常波の比で測定して、
それぞれそれらの周波数の２．５％および２％ ・基板の構成：相対誘電率εｒ＝５と散逸ファクタｔａ
ｎ ｄ＝０．００２を有するＰＴＦＥなどの蛍光ポリマ
ーに基づくラミネート ・基板の長さおよび幅：一次共振領域Ｚ１にあるパッチ
の長さおよび幅に等しい・基板の厚さ：Ｌ６＝３ｍｍ ・導電層を形成する銅シートの厚さ：１７μｍ ・一次共振領域Ｚ１にあるパッチの長さ：Ｌ１＝２８．
７５ｍｍ ・二次共振領域Ｚ２にあるパッチの長さ：Ｌ２＝２７．
２５ｍｍ ・パッチの幅：Ｗ１＝２５ｍｍ ・二次共振領域Ｚ２の幅：Ｗ２＝１２．５ｍｍ ・結合スロットの長さＦ１：Ｌ４＝１３ｍｍ ・結合スロットＦ２およびＦ３の合計の長さ：Ｌ３＝２
３ｍｍ ・結合スロットＦ１、Ｆ２、およびＦ３の幅：Ｗ６＝
０．４ｍｍ ・コンダクタＣ１の幅：Ｗ４＝４．７５ｍｍ ・領域Ｚ２にあるセパレータスロットＦ４およびＦ５の
長さ：Ｌ５＝１８ｍｍ ・セパレータスロットＦ４、Ｆ５、およびＦ６の幅：Ｗ
５＝１ｍｍ ・短絡の２つの部分の各々の幅：Ｗ３＝１ｍｍ
【００４２】本発明の第２実施形態では、図３に示すよ
うに、セパレータシステムは、パッチ６の縁からある距
離にあるＵ字形のセパレータスロットを含む。スロット
は、ベースＦ６によって共に接続されている２つのブラ
ンチＦ４およびＦ５を有する。２つのブランチは、縦方
向に延び、それぞれ横縁１４および１６からある距離を
おいてそれに対面している。ベースは、横方向に延び、
前縁１２からある距離をおいてそれに対面している。
【００４３】アンテナに関するこれらの２つの実施形態
は、以下の方式で動作することを想定している。
【００４４】第１に一次共振と二次共振の２つの各々の
定常波と、第２に空中に放射される波との間の結合は、
主に、パッチ６の１つまたは複数の縁またはセパレータ
スロットＦ４、Ｆ５、およびＦ６において、あるいはス
ロットを経て生じる。したがって、この種の縁またはス
ロットは、当該共振に応じて、一次放射縁または一次放
射スロット、あるいは二次放射縁または二次放射スロッ
トと呼ぶことができる。
【００４５】本発明の両方の実施形態では、セグメント
１０に電場ノードを有する４分の１一次共振に対応す
る、１つの一次放射縁、すなわち前縁１２が存在する。
第１実施形態では、２つの二次放射縁が、前縁１３の周
辺にある領域Ｚ２の境界において、セパレータスロット
Ｆ４およびＦ５の縁によって形成されている。第２実施
形態では、２つの二次放射スロットは、主として後端か
らある距離にあるスロットＦ４およびＦ５であり、スロ
ットＦ６は、端の周辺に追加の二次放射スロットを形成
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を構成しているアンテナ
の短絡とパッチを構成するために、切断された、この後
曲げられることになる銅のシートの図である。
【図２】パッチが図１に示した種類であるアンテナを含
む送信器の簡略化した透視図である。
【図３】本発明の第２実施形態を構成するアンテナの平
面図である。
【符号の説明】
２ 基板 ４ 接地層 ６ パッチ １０ 後縁 １２、１３ 前縁 １４、１６ 横縁 Ｃ１ ストリップ、コンダクタ Ｃ２、Ｃ３ 導電ワイヤ ＤＬ 水平縦方向 ＤＴ 水平横方向 Ｆ１、Ｆ２ 結合スロット Ｆ３ スロット付き線 Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６ セパレータスロット Ｌ１ 一次共振領域Ｚ１にあるパッチの長さ Ｌ２ 二次共振領域Ｚ２にあるパッチの長さ Ｌ３ 結合スロットＦ２およびＦ３の合計の長さ Ｌ４ 結合スロットＦ１の長さ Ｌ５ 領域Ｚ２にあるセパレータスロットＦ４およびＦ
５の長さ Ｌ６ 基板の厚さ Ｓ 短絡 Ｔ 信号プロセッサ Ｗ１ パッチの幅 Ｗ２ 二次共振領域Ｚ２の幅 Ｗ３ 短絡の２つの部分の各々の幅 Ｗ４ コンダクタＣ１の幅 Ｗ５ セパレータスロットＦ４、Ｆ５、およびＦ６の幅 Ｗ６ 結合スロットＦ１、Ｆ２、およびＦ３の幅 Ｚ１ 一次共振領域 Ｚ２ 二次共振領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J045 AA01 AA03 AB05 AB06 DA10 EA07 FA02 NA01 5J046 AA02 AA07 AB13 PA07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導電層と結合システムを有するアンテナ
    であって、結合システムは、前記アンテナの導電層にあ
    る２つの一次結合スロットによって形成された共面線を
    含み、前記結合システムが、さらに、前記２つの一次結
    合スロットの一方に接続され、二次結合スロットを構成
    するスロットによって形成されたスロット付き線を含む
    アンテナ。
  2. 【請求項２】 パッチと、マイクロストリップ技術によ
    り前記パッチと協働する接地層とを含み、前記結合スロ
    ットが、前記パッチにおいて延びている、請求項１に記
    載のアンテナ。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つのセパレータスロットを
    含みかつ前記パッチにおいて前記共面線を含んでいる一
    次共振領域と前記スロット付き線を含んでいる二次共振
    領域とをそれぞれ構成している２つの領域を定義するセ
    パレータシステムを、前記パッチが含む、請求項２に記
    載のアンテナ。
  4. 【請求項４】 ２帯域送信器であって、 前記２帯域の各々において、電気信号を送信および受信
    またはいずれかをするために、２つのそれぞれの所定の
    中心周波数を中心とする２つの動作帯の周波数で接続さ
    れるように構成された信号プロセッサと、 少なくとも１つの共振構造と結合システムを構成する複
    数の重ね合わされた導電層を含み、前記電気信号を放射
    波に結合するために、前記結合システムを介して、前記
    プロセッサに結合されるように構成されているアンテナ
    であって、前記結合システムが、前記導電層の一方にお
    いて互いに対面し、それぞれ２つの結合スロットを構成
    している２つのスロットによって形成された共面線を含
    み、前記共面線が、前記アンテナの共振を前記電気信号
    に結合し、前記共振が、一次共振を構成し、かつ前記２
    つの中心周波数の一方にほぼ等しい一次周波数を有して
    おり、前記アンテナの他の共振が、前記２つの中心周波
    数の他方にほぼ等しい二次周波数を有する二次共振を構
    成するアンテナとを含み、 前記結合システムが、さらに、前記２つの一次結合線の
    一方に接続され、二次結合スロットを構成するスロット
    によって形成されており、前記二次共振を前記電気信号
    に結合するスロット付き線を含む２帯域送信器。
  5. 【請求項５】 前記アンテナが、 前記アンテナの水平方向に延び、それぞれ底面と上面を
    構成する２つの互いに対向する主表面を有する誘電体基
    板と、 前記底面上で延び、前記アンテナの接地層を構成する底
    面導電層と、 マイクロストリップ技術により、前記接地層と協働する
    パッチを構成するために、前記接地層より上の前記上面
    の領域にわたって延びる上面導電層とを含み、前記結合
    スロットが前記パッチにある、請求項４に記載の送信
    器。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つのセパレータスロットを
    含みかつ前記パッチにおいて前記共面線を含んでいる一
    次共振領域と前記スロット付き線を含んでいる二次共振
    領域とをそれぞれ構成する２つの領域を定義するセパレ
    ータシステムを、前記パッチが含む、請求項５に記載の
    送信器。
  7. 【請求項７】 前記パッチが、前記パッチを前記接地層
    に電気的に接続する短絡を備える縁を有し、前記縁が、
    横方向を構成する前記水平方向の一方に延び、かつ後縁
    を構成し、前記パッチが、また、前記後縁に対向する前
    縁と、前記後縁を前記前縁に結合し、それぞれ２つの横
    縁を構成する２つの横縁を有し、前パッチの長さが、前
    記後縁と前記前縁の間で、前記水平方向の他方である縦
    方向に延び、前記パッチの幅が、前記２つの横縁の間で
    延び、前記短絡により、短絡と、前記後縁から前記前縁
    に向かって延びている共振経路とによって固定されてい
    る少なくとも仮想的な電場ノードを有する前記一次共振
    領域に、前記４分の１波の一次共振を確立することが可
    能になり、前記領域の縁が、前記２つの横縁を含み、前
    記二次共振領域が、後縁からある距離をおいて前記縦方
    向に延び、かつ前記２つの横縁の各々からある距離をお
    いて、パッチの前記幅の中央部分にわたって前記横方向
    に延び、前記２つの結合スロットが、前記後縁から前記
    縦方向に延びることによって、前記共面線を形成する、
    請求項６に記載の送信器。
  8. 【請求項８】 前記スロット付き線が、前記縦方向に延
    び、したがって、前記二次共振が、前記横方向に延びる
    共振経路を有する半波共振である、請求項７に記載の送
    信器。
  9. 【請求項９】 前記セパレータシステムが、前記パッチ
    の前記前縁から前記縦方向に延びる前記パッチにおける
    ２つのセパレータスロットを含み、したがって、前記二
    次共振領域の２つの横縁が、前記２つのスロットの各縁
    によって形成され、前記領域の前縁が、前記２つのスロ
    ット間にあるパッチの前記前縁のセグメントによって形
    成される、請求項８に記載の送信器。
  10. 【請求項１０】 前記セパレータシステムが、パッチの
    前記縁からある距離にあり、かつ、ベースによって共に
    接続され前記縦方向に延び各横縁からある距離をおいて
    対面している２つのブランチを有するＵ字形のセパレー
    タスロットを含み、前記ベースが、前記横方向に延び、
    前記前縁から離れて前縁と対面している、請求項８に記
    載の送信器。
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