JP2004526379A5

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Publication number: JP2004526379A5
Application number: JP2002581630A
Authority: JP
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2022-04-09

Claims

逆Ｆ強誘電体アンテナであって、
カウンターポイズ（１０２、１００２）と、
該カウンターポイズ（１０２、１００２）に接続された第１の端部（１０６、１００６）、および第２の端部（１０８、１００８）を有する逆Ｆ構造ラジエータ（１０４、１００４）と、
該ラジエータ（１０４、１００４）と該カウンターポイズ（１０２、１００２）との間に挿入された第１の誘電体（１１０、１０００）と、
第１の可変比誘電率を有する第１の強誘電体材料（４０２）を有する第２の誘電体（４００、４０２）から形成され、該ラジエータの第２の端部（１０８、１００８）と該カウンターポイズ（１０２、１００２）との間に挿入される第１のキャパシタ（１１２、１０１２）であって、
該アンテナ（１００）は、該第１の強誘電体材料（４０２）の該第１の可変比誘電率に応答する共振周波数で共振する、第１のキャパシタ（１１２、１０１２）と、
該ラジエータ（１０４、１００４）に接続された第１の極性（１１６）を有する伝送線であって、該アンテナ（１００）の該共振周波数に依存しない所定の固定された特性インピーダンスを有する、伝送線と、
第２の可変比誘電率を有する第２の強誘電体材料を有する第３の誘電体から形成され第３のキャパシタ（７００）であって、該伝送線の第１の極性と該ラジエータ（１０４）との間に挿入される、第３のキャパシタ（７００）と
を備え、
調整可能インピーダンスは、該ラジエータ（１０４）からわかるように、該伝送線に向かっての該第２の強誘電体材料（４０２）の該第２の可変比誘電率に応答する、アンテナ。
前記アンテナ（１００）は、前記共振周波数に依存しない所定のほぼ一定のゲインを有する、請求項１に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタの第２の誘電体（４００、４０２）は、
固定比誘電率を有する固定強誘電体材料から形成された第４の誘電体（４００）を備えた、請求項１に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）に印加電圧を印加するためのバイアス電圧フィード（３００）をさらに備え、
前記第１の強誘電体材料（４０２）の前記第１の可変比誘電率は、該印加電圧に応答して変化する、請求項１に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電体材料（４０２）は、ゼロボルトで１００〜５０００の範囲の第１の可変比誘電率を有する、請求項４に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の固定誘電体材料（４００）および前記強誘電体材料（４０２）は、ゼロボルトで２〜１００の範囲の複合の比誘電率を有する、請求項４に記載のアンテナ（１００）。
前記固定誘電体材料（４００）は、セラミック、ＦＲ４、空気、フォーム、ＭｇＯ、ランタンアルミネートおよびサファイアを含む群より選択された材料から形成される、請求項３に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電誘電体材料（４０２）は、バリウムストロンチウムチタネート、Ｂａ_ｘＳｒ_１−ｘＴｉＯ_３（ＢＳＴＯ）から形成される、請求項４に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電体材料（４０２）は、タングステン、マンガンおよびマグネシウムを含む群より選択された酸化物ドーパントを含む、請求項８に記載のアンテナ（１００）。
バイアス電圧の１ボルト未満の変化に応答して２倍になる前記第１の可変比誘電率である、請求項８に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、ゼロボルトのバイアス電圧で約０．３５ピコファラド（ｐＦ）の電気容量を有する、請求項８に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、４０ボルトのバイアス電圧で約０．２９ｐＦの電気容量を有する、請求項１１に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタは（１１２、１０１２）、ゼロボルトで０．１〜１０ｐｆの範囲の電気容量を有する、請求項８に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電体材料（４０２）は、０．１５〜２ミクロンの範囲の厚さを有する薄膜で形成される、請求項４に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電体材料（４０２）は、１．５〜１０００ミクロンの範囲の厚さを有する厚膜で形成される、請求項４に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、前記ラジエータの第２の端部（１０８、１００８）に接続された第１の端子（３０６）と、前記バイアス電圧フィード（３００）に接続された第２の端子（３０８）とを有し、かつ、
該バイアス電圧フィード（３００）は、該第１のキャパシタ（１１２、１０１２）に第１の電位を印加する、請求項４に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、
第１の固定定数の誘電体層（４００）と、
該第１の固定定数の誘電体層（４００）に隣接する、可変比誘電率を有する強誘電性誘電体（４０２）と
を備える、請求項１６に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電体材料（４０２）は、前記第１の固定定数の誘電体層（４００）と前記端子（３０６、３０８）との間に挿入される、請求項１７に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の固定定数の誘電体材料（４００ａ）は、前記強誘電体材料（４０２）と前記第１（３０６）の端子との間に挿入され、第２の固定定数の誘電体層（４００ｂ）は、前記第２の端子（３０８）と該誘電体材料（４０２）との間に挿入される、請求項１７に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の強誘電体材料（４０２）は、前記第１の固定定数の誘電体層（４００）の内部に形成される、請求項１７に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタの強誘電体材料（４０２）は、前記固定定数の誘電体層（４００）の外部に形成される、請求項１７に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（３１０）の第２の端子（３０８）と前記カウンターポイズ（１０２、１００２）との間に挿入されるバイアス電圧ブロックキャパシタをさらに備える、請求項１６に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、パッドとして形成された、ギャップによって分離された前記第１の端子および前記第２の端子（３０６、３０８）を有する、強誘電性誘電体の層の上に位置するギャップキャパシタである、請求項１６に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、固定定数の誘電体の層（４００）の上に位置する前記強誘電性誘電体（４０２）の層を備える、請求項２３に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）は、プレートとして形成された前記第２の端子（３０８）の上に位置する、固定定数の誘電体の層（４００）の上に位置する、強誘電性誘電体（４０２）の層の上に位置する、プレートとして形成された前記第１の端子（３０６）を有する平行プレートキャパシタである、請求項１６に記載のアンテナ（１００）。
第３の可変比誘電率を有する第３の強誘電体材料（４０２）を有する第５の誘電体（４００、４０２）から形成された第２のキャパシタ（３１０）であって、前記第１のキャパシタの第２の端子（３０８）に接続された第３のキャパシタの第１の端子（３１２）、および前記カウンターポイズ（１０２、１００２）に接続された第２のキャパシタの第２の端子（３１４）を備える、第２のキャパシタをさらに備え、
前記バイアス電圧フィード（３００）は、該第２のキャパシタ（３１０）に電位を印加し、
前記アンテナ（１００）は、前記第１のキャパシタの強誘電体材料（４０２）の前記第１の可変比誘電率と組み合わせて、前記第３の強誘電体材料（４０２）の前記第３の可変比誘電率に応答する前記共振周波数で共振する、請求項１６に記載のアンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１１２、１０１２）と前記ラジエータ（１０４、１００４）との組み合わせは、前記共振周波数の１／４波長の有効な電気的波長を有する、請求項１に記載のアンテナ（１００）。
前記第１の誘電体（１１０、１０００）は、セラミック、ＦＲ４、空気、フォーム、ＭｇＯ、ランタンアルミネートおよびサファイアを含む群より選択された材料から形成される、請求項１に記載のアンテナ（１００）。
前記第２のキャパシタは、前記強誘電体材料（４０２）からのみ形成される、請求項１に記載のアンテナ（１００）。
一体型セラミック逆Ｆ強誘電体アンテナ（１００）であって、
カウンターポイズ（１０２）と、
該クンターポイズ（１０２）の上に位置するセラミックブロック（１１０）と、
該セラミックブロック（１１０）において金属のインレイとして形成された逆Ｆ構造ラジエータ（１０４）であって、該カウンターポイズ（１０２）に接続された第１の端部（１０６）および第２の端部（１０８）を有する、ラジエータと、
該ラジエータの第２の端部（１０８）に隣接する、該セラミックブロック（１１０）におけるバイアス電圧フィード（３００）金属インレイと、
可変比誘電率を有する、該セラミックブロック（１１０）に埋め込まれた強誘電体材料（４０２）から形成されるギャップキャパシタ（１１２）であって、第１の端子（３０６）が該ラジエータの第２の端部（１０８）から形成され、第２の端子（３０８）が該バイアス電圧フィード（３００）から形成される、ギャップキャパシタとを備え、
該アンテナ（１００）は、該強誘電体材料（４０２）の該比誘電率に応答する周波数で共振する、アンテナ（１００）。
コプラナ逆Ｆ強誘電体アンテナ（１００）であって、
第１の誘電体層（１０００）と、
該第１の誘電体層（１０００）の上に位置するカウンターポイズ層（１００２）と、
該カウンターポイズ層（１００２）と同一平面上に形成される逆Ｆ形ラジエータ（１００４）であって、該カウンターポイズ（１００２）に接続された第１の端部（１００６）および第２の端部（１００８）を有する、ラジエータと、
該ラジエータの第２の端部（１００８）に隣接するバイアス電圧フィード（１０１０）と、
可変比誘電率を有する強誘電体材料（４０２）から形成され、該ラジエータの第２の端部（１００８）と該バイアス電圧フィード（１０１０）との間に挿入される、第１のキャパシタ（１０１２）と
を備え、
該アンテナ（１００）は、該第１のキャパシタの強誘電性誘電体（４０２）の該比誘電率に応答する周波数で共振する、アンテナ（１００）。
前記第１のキャパシタ（１０１２）は、前記第１の誘電体に前記強誘電体材料を埋め込むことによって形成される平行プレートキャパシタおよびギャップキャパシタを含む群より選択される、請求項３１に記載のアンテナ。