JP2002164729A - マルチバンド・マイクロ波アンテナ - Google Patents

マルチバンド・マイクロ波アンテナ

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JP2002164729A
JP2002164729A JP2001309529A JP2001309529A JP2002164729A JP 2002164729 A JP2002164729 A JP 2002164729A JP 2001309529 A JP2001309529 A JP 2001309529A JP 2001309529 A JP2001309529 A JP 2001309529A JP 2002164729 A JP2002164729 A JP 2002164729A
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antenna
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ゴーシュ インドラ
Achim Hilgers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デュアルバンド若しくはマルチバンド用途に
適し、可能な限り小さい寸法を有するマイクロ波アンテ
ナを提供すること。 【解決手段】 説明されるマイクロ波アンテナは、誘電
体基板（１）と、少なくとも１つの共振コンダクタ・ト
ラック構造（３１〜３９）とを有し、特に、携帯電話な
どの移動デュアルバンド及びマルチバンド通信装置とブ
ルートゥース規格に準拠した通信装置とに適する。加え
て、基本的なアンテナのデザインを変更する必要なし
に、多様なライン・セグメント（３４、３５）及びスタ
ブ・ライン（４１、４２）のチューニングのために、多
様なオペレーション・モードの共振周波数を具体的な構
造状況に対して合わせることが可能である。最後に、こ
のアンテナは、従来の表面実装処理によって、他の部品
と共に、プリント基板上にはんだ付けされ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、携帯電話な
どの携帯用デュアルバンド若しくはマルチバンド通信装
置やブルートゥース規格に準拠した通信装置用に設計さ
れた、少なくとも１つの共振コンダクタ・トラック構造
を有する基板を有するマイクロ波アンテナに関する。本
発明は、更に、上記アンテナを有するプリント回路及び
通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波レンジにおける電磁波は、移
動通信において情報送信に用いられる。ＧＳＭ携帯電話
規格は、欧州及び世界の他の多くの地域で携帯電話シス
テムにもっぱら用いられる。このＧＳＭ規格内におい
て、通信が行われ得る周波数帯域はいくつかある。一方
は８８０〜９６０ＭＨｚ（いわゆるＧＳＭ９００）であ
り、他方は１７１０〜１８８０ＭＨｚ（いわゆるＧＳＭ
１８００若しくはＤＣＳ）である。主に米国において用
いられる第三の帯域は、１８５０〜１９９０ＭＨｚ（Ｇ
ＳＭ１９００若しくはＰＣＳ）の周波数を用いる。
【０００３】通常、ネットワーク・サービス事業者は、
これら周波数帯域のうちの１つのみにおいて、サービス
を提供する。しかし、携帯電話はますます、幅広いカバ
ー範囲を保護し、地域に広がる条件や地域で動作するネ
ットワークから切り離されたあらゆる場所において携帯
電話に普遍的な動作可能性を提供するために、複数の周
波数帯域で動作し得るように作られている。これら携帯
電話は、デュアルバンド若しくはマルチバンド携帯電話
とも呼ばれる。しかし、これに対する必須条件は、上記
携帯電話のアンテナが２以上の周波数帯域のそれぞれに
おいて電磁波を送受信できる能力を持っていることであ
る。
【０００４】最近開発された別の規格は、いわゆるブル
ートゥース規格（ＢＴ）である。この規格は、例えば携
帯電話と例えばコンピュータや他の携帯電話などの他の
電子機器との間でデータ交換を行うためのものであり、
２．４〜２．４８ＧＨｚの周波数帯域がこの規格用に予
約されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】更に、市場は、該装置
の小型化への向けた強い傾向を示す。これは、携帯電話
用部品、すなわち電子部品のサイズ削減への要望ももた
らす。通常はワイヤ・アンテナである現在携帯電話で用
いられるアンテナ種類は、この点に関して重大な欠点を
有する。なぜなら、それらは比較的大きいからである。
それらは、携帯電話から突き出ており、容易に折れる可
能性があり、ユーザと望ましくないアイコンタクトに入
る可能性があり、更に、芸術的デザインの妨げとなる。
その上、携帯電話によるユーザの望まれないマイクロ波
照射は、まずます公共の議論の主題となってきている。
携帯電話から突き出たワイヤ・アンテナの場合、発せら
れた放射パワの大部分はユーザの頭に吸収され得る。
【０００６】（ＳＭＤ若しくは表面実装装置を用いた）
表面実装、すなわち、ウェーブ・ソルダリング・バス処
理若しくはリフロー・ソルダリング処理による電子部品
のＰＣＢ若しくはプリント基板上へのプレーナー・ソル
ダリング、は現代のディジタル電子装置の技術的実現に
おいて常識になっている。しかし、これまで用いられて
きたアンテナは、この実装技術に適さない。なぜなら、
それらは、特別な支持によって携帯電話のプリント基板
上に設けられ得るのみであることが多く、電磁気パワの
供給はピンなどの特別な支持若しくは支持部によっての
み可能であるからである。これは、望まれない実装処
理、品質問題、製造における追加的コストを生じさせ
る。
【０００７】最適化されたアンテナ・デザインを通じ
て、これらの非常に異なる要求及び問題に折り合いをつ
ける努力が為された。ここでは、アンテナは個々の作動
周波数レンジに合わせられるべき共振部品であるため、
特にアンテナの構造は所望周波数レンジ及び関連する電
子機器の用途に他の高周波部品よりも強く依存すること
を考慮すべきである。一般的に、従来のワイヤ・アンテ
ナは所望情報の送受信に用いられる。この種のアンテナ
に対して良好な放射及び受信状態が実現されるために
は、特定の物理的長さが絶対的に必要である。いわゆる
λ／２ダイポール・アンテナ（λ＝オープン・スペース
における信号の波長）は、この点について、相互に１８
０°回転し、それぞれがλ／４長の２つのワイヤから成
ると特に有益であることがわかっている。しかし、これ
らダイポール・アンテナは多くの用途、特に携帯電話
（ＧＳＭ９００レンジに対する波長は、例えば約３２ｃ
ｍ）に対して長すぎるため、別のアンテナ構造が利用さ
れる。特に移動通信帯域用に幅広く使用されているアン
テナは、いわゆるλ／４モノポールである。これは、λ
／４の長さを有するワイヤから成る。このアンテナの放
射動作は、同時にその物理的長さ（ＧＳＭ９００に対し
て約８ｃｍ）が満足し得るものであるときには許容し得
る。加えて、この種のアンテナは、大きなインピーダン
ス及び放射帯域幅を有することを特徴とするため、例え
ば携帯電話システムなどの比較的大きな帯域幅を必要と
するシステムにおいても用いられ得る。５０Ωへの最適
な電力適応を実現するために、（ほとんどのλ／２ダイ
ポールの場合と同様に）この種のアンテナに対してもパ
ッシブ電気適応が用いられる。この適応は、通常、少な
くとも１つのコイルとキャパシタンスとの組み合わせに
よって形成され、５０Ωとは異なる入力インピーダンス
を、適切な寸法を採用することによって、接続された５
０Ω部品に対して適応させる。
【０００８】別の可能性は、誘電率εｒ＞１を有する媒
体を用いることを通じてこのアンテナの小型化を実現す
ることである。なぜなら、このような媒体においては、
波長は１／⊆εｒに削減されるからである。
【０００９】この種のアンテナは、誘電体の固体ブロッ
ク（基板）を有する。このブロック上に金属製のコンダ
クタ・トラックがプリントされる。このコンダクタ・ト
ラックは、電磁共振に達すると、電磁波の形でエネルギ
を放射する能力を有する。共振周波数の値は、プリント
されたコンダクタ・トラックの寸法と該ブロックの誘電
率の値とに依存する。個別の共振周波数の値は、コンダ
クタ・トラックの長さの増加と誘電率の値の増加とに応
じて落ちる。
【００１０】したがって、アンテナの大幅な小型化を実
現するために、高い誘電率を有する材料が選択され、共
振スペクトラムから最も低い周波数を有するモードが選
択される。このモードは、基本若しくは基礎モードと呼
ばれ、共振周波数に対して次に高いモードは、第一調波
と呼ばれる。このようなアンテナは、プリント・ワイヤ
・アンテナとも呼ばれる。このような既知のアンテナの
帯域幅は、ＧＳＭ規格の周波数帯域のうちの１つを完全
にカバーすることを実現させるためだけにＧＳＭ規格に
よってカバーされる領域に位置する共振周波数の場合
に、満足される。したがって、前述のデュアルバンド若
しくはマルチバンド用途は、ここでは不可能である。
【００１１】よって、本発明の目的は、前記デュアルバ
ンド若しくはマルチバンド用途に適し、可能な限り小さ
い寸法を有するマイクロ波アンテナを提供することであ
る。
【００１２】更に、ＳＭＤ技術によってマウントされ、
可能であればプリント基板の他の部品と一緒に、必要な
電磁パワの供給用の追加的支持（ピン）なしでコンダク
タ・トラックと接触することが可能であるマイクロ波ア
ンテナが提供される。
【００１３】本発明は、更に、基本的なアンテナ・デザ
インが所定の構造状況に合わせられ得るように、それら
デザインを変更せずに、アンテナの共振周波数を個別に
調整できるマイクロ波アンテナを提供するも目的とす
る。
【００１４】最後に、入力インピーダンスも個別に所定
の構造状況に適応させ得るマイクロ波アンテナが提供さ
れる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】これらの目的を実現する
ために、少なくとも１つの共振コンダクタ・トラック構
造を有する基板を備えたマイクロ波アンテナにおいて、
第一のコンダクタ・トラック構造は、少なくとも第一及
び第二のコンダクタ部分から形成され、かなり曲がりく
ねった形状で伸び、前記２つのコンダクタ部分は、基本
モードの第一の共振周波数と該基本モードの第一調波に
対する第二の共振周波数との間の周波数距離を決定する
距離を有し、前記基本モードの前記第一調波は前記２つ
のコンダクタ部分間の距離を変えることによって調整さ
れ得る、ことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
【００１６】この解決策の特有の利点は、基本モードの
周波数をコンダクタ・トラック構造の全長によって調整
できること、及び、基本モードと第一調波との間の周波
数距離を、該距離によって、該アンテナがＧＳＭ９００
及びＧＳＭ１８００帯域におけるデュアルバンド・アン
テナとして作動され得るように調整できること、であ
る。
【００１７】従属請求項は、本発明の別の有益な実施形
態を定義する。
【００１８】請求項２及び３の実施形態は、周波数距離
がより良く調整され得るという利点を有する。
【００１９】請求項４の実施形態は、アンテナを他の部
品と共にプリント基板上へ表面実装することが可能であ
るため、製造が大幅に簡素化及び時間短縮化され得る。
【００２０】請求項５の実施形態は、基本モード若しく
は第一調波の周波数を、これら２つの周波数のうちの他
方に感知できるほどの影響を与えずに、独立して調整す
ることを可能にする。
【００２１】請求項６の実施形態は、該アンテナは３つ
の周波数帯域において作動することができるという利点
を有し、その上、請求項７によれば、結合フィード端子
を通じた電力供給が可能である。
【００２２】この三帯域アンテナの個別の共振周波数の
チューニングは、請求項８及び９の実施形態において実
行され得る。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の更なる詳細、特徴、及び
利点は、図面を参照して、好ましい実施形態についての
以下の説明から明らかにされる。
【００２４】説明されるアンテナは、基本的に、基板上
にコンダクタ・トラックが設けられたプリント・ワイヤ
・アンテナである。したがって、これらアンテナは、原
則としてワイヤ・アンテナであり、マイクロチップ・ア
ンテナと異なり、基準電位として機能する金属表面を基
板後部上に持たない。
【００２５】以下に説明される実施形態は、ほぼ長方形
のブロックから成る基板を有する。このブロックは、長
さ若しくは幅よりも約１／３〜１／１０の高さを有す
る。したがって、以下の説明は、図示する基板の（より
広い）上面及び下面を第一の上面及び第二の下面と呼
び、それに垂直な面を第一〜第四の側面と示す。
【００２６】しかし、別の方法として、その上に等価な
共振コンダクタ・トラック構造が例えば螺旋状に構成さ
れた例えば円筒形状などの長方形ブロック形状以外の幾
何学的形状を上記基板に対して選択することも可能であ
る。
【００２７】この基板は、高分子母材にセラミック・パ
ウダを埋め込むことによって製造することができ、εｒ
＞１の誘電率及び／若しくはμｒ＞１の透過値を有し得
る。
【００２８】詳述すると、図１に示すアンテナは、その
表面に第一のコンダクタ・トラック構造３１〜３９を有
し、フィード端子４０を通じて電力が供給される基板１
を有する。フットプリントとも示され、基板１がそれに
よって表面実装（ＳＭＤ）によってプリント基板（ＰＣ
Ｂ）にはんだ付けされ得るはんだ付けポイント２１〜２
５は、基板の下面に存在する。
【００２９】このコンダクタ・トラック構造は、基板上
にプリントされた複数の個別のコンダクタ部分によって
形成される。詳述すると、これらは、基板１の上面の長
さに沿ってほぼ平行に伸びる第一及び第二部分３１、３
２であり、第二部分３２は併せて長方形の金属表面３９
となる。
【００３０】同じく基板１の縦方向に伸びる第三部分３
３は、前者より大幅に短い。第一及び第二部分３１、３
２、及び、第二及び第三部分３２、３３は、それらの端
部において、基板１の幅方向へ伸び、これら部分３１〜
３５の曲がりくねった配置をもたらす第四及び第五部分
３４、３５へ、それぞれ内部接続される。
【００３１】図１の右側に示す基板１の第一側面１１に
は、第三部分３３と基板下面にその縦方向に位置する第
七部分３７との間の接続を実現する第六コンダクタ部分
３６が設けられる。第七部分３７は、第一及び第二部分
３１、３２にほぼ平行に、図１に示す基板のほとんど正
面の（第二）側面１２へ向けて伸び、第三部分３３の長
さにほぼ相当する長さを有し、垂直な突起に見られるよ
うに、基板１の上面上でその上方に位置する。基板の幅
方向に伸びる第八部分３８は、第七部分３７へ接続さ
れ、金属被覆パッドの形でフィード端子４０内へマージ
する。
【００３２】電磁エネルギは、基板１の下面上に位置す
るフィード端子４０を通じて、アンテナへ結合される。
このため、フィード端子は、表面実装処理により、プリ
ント基板（図４及び５）上の対応するコンダクタ・トラ
ック上へはんだ付けされる。フィード端子（若しくは結
合手段）は、基板１の第二側面１２に位置する必要は必
ずしもない。
【００３３】フィード端子４０は、第二側面１２におい
て、以下でより詳細に説明される第一のコンダクタ・セ
グメント４１内へマージする。
【００３４】このアンテナの共振周波数は、プリントさ
れたコンダクタ・トラック構造の全長によって、既知の
方法で調整され得る。例えばデュアル・モード携帯電話
などの本実施形態の用途対して、最も低い共振周波数、
すなわち基本モードは、該アンテナが作動する２つの周
波数のうちの最も低いものに対応するように調整され
る。そして、次に高い共振周波数、すなわち第一調波
は、より高い作動周波数に対応するように決められる。
これは、第一調波から基本モードまでの周波数距離は、
基本モードの周波数をほぼ変化がないように維持しなが
ら、２つの作動周波数間の距離に応じて調整されなけれ
ばならないことを意味する。
【００３５】これは、本発明に係るアンテナにおける２
つの相互に独立した対策を通じて達成され得る。
【００３６】一方で、第一調波から基本モードまでの距
離を第一及び第二コンダクタ部分３１及び３２間の距離
の変化を通じて変えることができる。このため、第四及
び第五のコンダクタ部分３４、３５の長さも対応して増
減する。別の方法として、特にビルトイン・アンテナの
場合、上記距離をレーザー・トリミングによって増加さ
せることも可能である。なぜなら、コンダクタ部分３
１、３２の少なくとも一方は、レーザービームによっ
て、それらが相互に対抗する端部にそって部分的に移動
するからである。
【００３７】他方で、この周波数シフトは、基板１の下
面における第七コンダクタ部分３７の長さの変化を通じ
ても達成され得る。
【００３８】この周波数距離は、第一及び第二のコンダ
クタ部分３１及び３２間の距離を減らすことによって、
及び、第七コンダクタ部分３７を短くすることによっ
て、質的に減少する。
【００３９】この第一のアンテナの考えられる実施形態
において、基板１の寸法は、約１７×１１×４ｍｍ３で
ある。基板１に選ばれる材料は、誘電率εｒ＝１８．５
５と、ｔａｎδ値：１．１７×１０−４とを有する。こ
れは、市場に流通しているＮＰ０−Ｋ１７セラミック材
（Ｃａ０．０５Ｍｇ０．９５Ｔｉ０．３セラミック）の
高周波特性にほぼ相当する。プリントされたコンダクタ
・トラックは、銀ペーストから製造され、約５５．６１
ｍｍの全長を有する。コンダクタ部分の幅は、約０．７
５ｍｍであり、第二コンダクタ部分３２の端部における
長方形金属表面３９の寸法は、約１１．０×４．５ｍｍ
２である。
【００４０】第七コンダクタ部分３７の長さが例えば
６．２５ｍｍである場合、第一調波から基本モードまで
の周波数距離は約８２０ＭＨｚである。このコンダクタ
部分３７の長さが５．７５ｍｍの場合、上記距離は８７
３ＭＨｚとなる。
【００４１】第四のコンダクタ部分３４の長さ及び第一
及び第二のコンダクタ部分３１及び３２間の空間が３．
０ｍｍである場合、前記周波数距離は９００ＭＨｚであ
る。第四のコンダクタ部分３４の長さが２．５ｍｍの場
合、該周波数距離は８７８ＭＨｚとなる。したがって、
このようなアンテナは、ＧＳＭ９００及びＧＳＭ１８０
０周波数帯域におけるデュアルバンド・オペレーション
に適している。
【００４２】図２は、アンテナの供給ライン４０におい
て測定された周波数Ｆ（ＭＨｚ）に基づく、該アンテナ
において反射されたパワと該アンテナへ供給されたパワ
との間の比Ｒ（反射係数）を示す。２つの共振はＧＳＭ
９００及びＧＳＭ１８００帯域内に位置し、加えて、該
帯域幅は両周波数帯域内での効果的なオペレーションに
も十分であることは明らかである。
【００４３】すべての実施形態に対して保持される、考
えられる表面実装（ＳＭＤ）の利点とは別に、この実施
形態は、第一調波から基本モードまでの周波数距離が所
望通りに調整できるという重要な追加的利点を有する。
【００４４】図３は、本発明の第二の実施形態を示す。
この図において、同一若しくは類似の要素及び部品には
図１と同じ参照番号が与えられている。したがって、そ
の点については図１の説明を参照のこととし、以下では
差異のみを説明する。
【００４５】図１に係る第一のコンダクタ・トラック構
造を有する本実施形態においては、第二のコンダクタ・
セグメント４２が、スタブ・ラインの形で、第一のコン
ダクタ・セグメント４１に加えて存在する。このスタブ
・ラインは、基板１の上面上に存在し、第一のコンダク
タ部分３１から基板の第一の側面１１へ向かう方向へ伸
びる。
【００４６】基本モードにおけるアンテナの共振周波数
は、第一のコンダクタ・セグメント４１の基板１の上面
へ向かう方向の長さを変化させることによって調整され
得る。第一調波の周波数は、このような調整によっては
わずかに影響を受けるのみである。更に、第一調波の周
波数は、第二のコンダクタ・セグメント４２の第一の側
面１１の方向の長さを変えることによって調整され得
る。この調整は、その順番において、基本モードにおけ
る周波数にわずかに影響を与えるのみである。
【００４７】基本モードにおける共振周波数の上記調整
の有効性は、第一のコンダクタ・セグメント４１の領域
において、電界強度は、基本モードに対しては比較的大
きいが、第一調波に対しては比較的小さい、という事実
に基づくため、第一調波に対する電界強度はほぼ影響を
受けないままである。このように、第一のコンダクタ・
セグメント４１を長くすると、基本モードにおける共振
周波数に強い影響を与えることができる。その時、第一
調波の周波数はほぼ影響を受けないまま維持される。
【００４８】同様に、第二のコンダクタ・セグメント４
２は、第一調波に対して大きな電界強度を有するボリュ
ームを増加若しくは減少させ、基本モードにほぼ影響を
与えないまま、その周波数における調波をシフトさせる
ように設計・配置される。なぜなら、それは問題となっ
ている場所において小さい電界強度しか持たないからで
ある。
【００４９】本実施形態の基本的な利点は、基本モード
及び第一調波の周波数を、互いに独立して個別に調整で
きることである。更に、このために必要となるアンテナ
における変更はわずかにすぎず、該アンテナはこの変更
無しでも完全に機能する。したがって、実際の構造デザ
インへの適応を実行するために、第一のコンダクタ・セ
グメント４１若しくは第二のコンダクタ・セグメント４
２の前記寸法を変えることで十分である。これは、実行
が比較的簡単である。組み込まれた状態の場合、例えば
レーザー・トリミングによって、すなわちレーザービー
ムによって関連するセグメント４１、４２の一部を除去
することによって、比較的簡単に実行できる。
【００５０】この第二のアンテナの実際の実現におい
て、基板１の寸法は、約１７×１１×２．０ｍｍ３であ
る。基板１に選ばれる材料は、誘電率εｒ＝２１．５５
と、ｔａｎδ値：１．１７×１０−４とを有する。これ
は、市場に流通しているＮＰ０−Ｋ２１セラミック材の
高周波特性にほぼ相当する。プリントされたコンダクタ
・トラックは、銀ペーストから製造され、約５５．６１
ｍｍの全長を有する。コンダクタ部分の幅は、約０．７
５ｍｍであり、第二コンダクタ部分３２の端部における
長方形金属表面３９の寸法は、約１１．０×４．５ｍｍ
２である。
【００５１】第一のコンダクタ・セグメント４１の基板
上面へ向かう方向の長さが１．５ｍｍである場合、基本
モードの周波数は約９２８ＭＨｚである。この長さを
０．４ｍｍ短くすると、基本モードの周波数は９７５Ｍ
Ｈｚとなる。これは４７ＭＨｚの変化を表す。その時、
第一調波の周波数変化は９ＭＨｚ以下である。
【００５２】同様に、第二のコンダクタ・セグメント４
２の長さが約０．７５ｍｍの場合、第一調波の周波数は
約１８２８ＭＨｚとなる。この長さを３．７５ｍｍへ増
加させると、共振周波数は約１８００ＭＨｚとなる。こ
れは２８ＭＨｚの変化である。その時、基本モードの周
波数シフトは１ＭＨｚ未満である。
【００５３】図４は、プリント基板（ＰＣＢ）１００を
概略的に示す。アンテナ１１０は、他の部品と共に、プ
リント基板１００の領域１２０及び１３０にて、表面実
装（ＳＭＤ）によってプリント基板１００上に備えられ
た。これは、ウェーブ・ソルダリング・バス処理若しく
はリフロー・ソルダリング処理におけるプレーナー・ソ
ルダリングによって為され、よって、はんだ付け点（フ
ットプリント）２１〜２５及びフィード端子４０はボー
ド１００上の対応するはんだ付け点へ接続される。これ
によって作成された電気接続の１つは、放射される電磁
エネルギが供給されるときに通る、プリント基板１００
上のフィード端子４０とコンダクタ・トラック１１１と
の間の接続である。
【００５４】図５は、プリント基板１００上のマウント
された、本発明に係るアンテナ１００の第三の実施形態
を示す。ここで、再び、同一若しくは類似の要素には図
４と同じ参照番号が与えられているため、その重複する
説明は省略可能であり、以下では差異のみを説明する。
【００５５】この第三の実施形態において、第一のコン
ダクタ・トラック構造５１、５２に加えて、第二のコン
ダクタ・トラック構造６０、６１が基板１上に備えられ
る。この第二の構造には、結合フィード端子４０及び４
５を通じて、電力が供給される。本実施形態に係るフィ
ード端子４０は、基板１の長い第一の側面１１に位置
し、コンダクタ・トラック１１１へはんだ付けされる。
【００５６】フィード・ライン４５は、フィード端子４
０へ接続され、基板上面上に存在する第一の金属製コン
ダクタ・トラック構造へ電力を供給するために、第一、
第二、及び第三の側面１１、１２，１３においては、基
板１の周囲に沿って伸び、次いで、反対側の第三の側面
１３においては、その長さの約半分まで、基板の第一の
上面へ向かう方向へ伸びる。この構造は、第一の側面１
１へ向かう方向に伸びる第一のコンダクタ部分５１と、
第一のコンダクタ部分の端部に接続されたほぼ長方形の
第一の金属表面若しくはパス５２の形をした第二のコン
ダクタ部分と、を有する。
【００５７】更に、第一のチューニング・スタブ・ライ
ン５３は、基板１の第一の側面１１におけるフィード端
子４０から、ほぼ長方形の第二の金属表面の形で、フィ
ード・ライン４５と反対側の方向へ伸び、第一の金属製
コンダクタ・トラック構造５０、５１を、第一の作動周
波数帯域へチューニングする。更に、第二の作動周波数
に対する第二のチューニング・スタブ・ライン５４は、
基板の第三及び第四の側面１３、１４に沿って伸び、フ
ィード・ライン４５の端部へ接続される。
【００５８】フィード・ライン４５は、第二の側面１２
の長さの約半分のところにおいて、該アンテナを第三の
周波数帯域で作動させるために設けられる第二の金属製
コンダクタ・トラック構造６０、６１に電力を供給す
る。この構造は、第四の側面１４及びその端部に接続さ
れたほぼ長方形の第三の金属表面若しくはパス６２に向
かう方向に伸びる第三のコンダクタ部分６１を有する。
所望であれば、この第二のコンダクタ・トラック構造６
０、６１に対するチューニング・スタブ・ラインもプリ
ントされてもよい。しかし、この場合についてはここで
は説明しない。
【００５９】本実施形態に係る第一のコンダクタ・トラ
ック構造５１、５２は、該アンテナをＧＳＭ９００及び
ＧＳＭ１８００帯域にチューニングし、これら帯域で作
動させるように機能し、第二のコンダクタ・トラック構
造６１、６２は、２４８０ＭＨｚにおけるＢＴ（ブルー
トゥース）帯域において該アンテナを作動させるように
設計される。
【００６０】ここで、基板１の上面上の第一の金属表面
５２及び第一のコンダクタ部分５１の位置及び長さは、
５０Ωに対するインピーダンス適応、及び、互いに関連
する共振周波数の位置を実質的に決定する。
【００６１】これら周波数は、基本モードがＧＳＭ９０
０帯域に存在し、第一調波が（該アンテナの第一及び第
二の実施形態のように）ＧＳＭ１８００帯域に存在する
ように、選ばれる。例えば筐体種類及びその共振動作へ
の影響にも依存する、具体的な構造状況へ合わせるため
のインピーダンス適応及び２つの共振周波数のチューニ
ングは、ここでは、２つのチューニング・スタブ・ライ
ン５３、５４によって起こる。これらスタブ・ラインを
（例えばレーザー・トリミングを通じて）短くすること
によって、２つの共振周波数をより高い値へシフトさせ
ることができ、よって、マイクロ波エネルギのより強固
な結合が同時に実現され得る。
【００６２】第三の金属表面６２の位置及び寸法を適切
に設定することによって、この構造のＢＴ帯域に対する
共振周波数のチューニングができ、他の周波数帯域（例
えばＰＣＳ１９００若しくはＵＭＴＳ）は、明らかに、
別のアプリケーションに対してカバーされ得る。
【００６３】表面実装の可能性、特に小さい寸法、及び
上述の他の利点とは別の、本実施形態特有の利点は、相
応に設計された携帯電話装置において、このアンテナを
用いると、３つの帯域でのオペレーションが可能である
ことである。
【００６４】このアンテナの上記第三の実施形態の実際
の実現において、基板１の寸法は１５×１０×３ｍｍ３
である。このアンテナの共振周波数はＧＳＭ帯域に対し
て９４３ＭＨｚであり、ＧＳＭ１８００（ＤＣＳ）帯域
に対して１８１４ＭＨｚであり、ＢＴ帯域に対して２４
８０ＭＨｚであった。周波数Ｆの関数として図６に示し
た反射係数曲線Ｒは、共振の帯域が３つの帯域で該アン
テナをさせるのに十分に大きいことを示す。更に、同じ
共振周波数は１３×１０×２ｍｍ３の寸法を有する基板
を用いても実現され得るため、前述の基板と比較して、
４２．２％の体積減少が実現される。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、デュアルバンド若しく
はマルチバンド用途に適し、可能な限り小さい寸法を有
するマイクロ波アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一のアンテナを概略的に示す図
である。
【図２】第一のアンテナについて測定された反射を示す
図である。
【図３】本発明に係る第二のアンテナを概略的に示す図
である。
【図４】プリント基板上の第二のアンテナを示す図であ
る。
【図５】プリント基板上の本発明に係る第三のアンテナ
を概略的に示す図である。
【図６】第三のアンテナについて測定された反射を示す
図である。
【符号の説明】
１ 基板 １１〜１４ 側面 ２１〜２５ はんだ付けポイント ３１〜３９ 第一コンダクタ・トラック構造 ４０ フィード端子 ４１、４２ コンダクタ・セグメント ４５ フィード・ライン ５１、５２ コンダクタ・トラック構造 ５３、５４ チューニング・スタブ・ライン ６０、６１ コンダクタ・トラック構造 １００ プリント基板 １１１ コンダクタ・トラック １２０、１３０ 領域
フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 アヒム ヒルゲルス ドイツ連邦共和国，52064 アーヘン，ハ プスブルゲラリィ 12 Ｆターム(参考） 5J046 AA04 AA07 AB13 PA07 5J047 AA04 AA07 AB13 FD01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの共振コンダクタ・トラ
    ック構造を有する基板を備えたマイクロ波アンテナにお
    いて、 第一のコンダクタ・トラック構造は、 少なくとも第一及び第二のコンダクタ部分から形成さ
    れ、かなり曲がりくねった形状で伸び、 前記２つのコンダクタ部分は、 基本モードの第一の共振周波数と該基本モードの第一調
    波に対する第二の共振周波数との間の周波数距離を決定
    する距離を有する、ことを特徴とするマイクロ波アンテ
    ナ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 前記基板は、ほぼ長方形ブロックの形状を有し、 前記第一のコンダクタ・トラック構造を形成する前記第
    一及び第二のコンダクタ部分は、前記基板の第一の表面
    上に位置し、 前記第二のコンダクタ部分は、少なくともその長さの一
    部に沿って、ほぼ長方形の第一の金属表面によって形成
    される、ことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 前記第一のコンダクタ・トラック構造は、前記第一及び
    第二のコンダクタ部分にほぼ平行して、前記基板の第二
    の表面上を走る少なくとも１つの別のコンダクタ部分を
    有し、 前記周波数距離は、代替的に若しくは追加的に、前記別
    のコンダクタ部分の長さの調整を通じて決定される、こ
    とを特徴とするマイクロ波アンテナ。
  4. 【請求項４】 請求項２記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 前記フィード端子は、 少なくとも１つのコンダクタ・トラック構造へ接続さ
    れ、 金属被覆パッドの形状を有し、 前記基板の第二の表面に設けられ、 該アンテナが、そのフィード端子と共に、表面実装によ
    って、プリント基板上へはんだ付けされ得るために、該
    アンテナ内へフィードされる電磁エネルギが通過する、
    ことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
  5. 【請求項５】 請求項１記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 電界強度若しくは磁界強度が大きい場所において、共振
    モードにおいて、少なくとも１つのコンダクタ・トラッ
    ク構造へ接続された、スタブ・ラインの形をした少なく
    とも１つのコンダクタ・セグメントを有し、 この共振モードにおける該アンテナの共振周波数は、別
    の共振モードにおける共振周波数からほぼ独立して、前
    記コンダクタ・セグメントの表面のサイズによって決定
    される、ことを特徴とするマイクロ波アンテナ。
  6. 【請求項６】 請求項２記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 第二のコンダクタ・トラック構造が、第三のコンダクタ
    部分と、前記基板の前記第一の表面上のほぼ長方形の第
    三の金属表面と、によって形成される、ことを特徴とす
    るマイクロ波アンテナ。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 前記基板の前記第二の表面にフィード端子を有し、 更に、前記基板の第一、第二、及び第三の側面のうちの
    少なくとも１つにおいて周囲に沿って伸び、前記第一及
    び第二のコンダクタ・トラック構造に電力を供給するフ
    ィード・ラインを有する、ことを特徴とするマイクロ波
    アンテナ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 第一の周波数帯域用の第一のチューニング・スタブ・ラ
    インは、 前記フィード端子へ接続され、 ほぼ長方形の金属表面として、前記基板の前記第一側面
    に沿って伸びる、ことを特徴とするマイクロ波アンテ
    ナ。
  9. 【請求項９】 請求項７記載のマイクロ波アンテナであ
    って、 第二の周波数帯域用の第二のチューニング・スタブ・ラ
    インは、 前記フィード・ラインへ接続され、 少なくとも前記基板の前記第三側面に沿って伸びる、こ
    とを特徴とするマイクロ波アンテナ。
  10. 【請求項１０】 請求項６記載のマイクロ波アンテナで
    あって、 前記第一のコンダクタ・トラック構造は、該アンテナを
    ＧＳＭ９００及びＧＳＭ１８００（ＤＣＳ１８００）周
    波数帯域で作動させ、 前記第二のコンダクタ・トラック構造は、該アンテナを
    ブルートゥース規格に準拠した２４８０ＭＨｚ周波数帯
    域で作動させる、ことを特徴とするマイクロ波アンテ
    ナ。
  11. 【請求項１１】 特に電子部品の表面実装用のプリント
    基板であって、 請求項１乃至１０のいずれか一記載のマイクロ波アンテ
    ナを有することを特徴とするプリント基板。
  12. 【請求項１２】 特にデュアルバンド若しくはマルチバ
    ンド・オペレーション用の移動通信装置であって、 請求項１乃至１０のいずれか一記載のマイクロ波アンテ
    ナを有することを特徴とする移動通信装置。
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