JP2006180543A - 標準的pcカードに内蔵される小型二重cパッチ型アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明はマイクロストリップアンテナ構造に関し、人体に近い場所に存在しても影響がなく、多重反射と偏向面の回転という問題を解決することを課題とする。
【解決手段】切頭形のグランド平面22と、グランド平面の上に存する第1面と反対側の第2面とを有する誘電体材料の層28と、誘電体層の反対側の第2面の上に存する電気伝導層30とから成る。電気伝導層は、放射パッチを形成していて、電気伝導層の第1の縁に沿って延在する長さと、反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する長方形アパーチャ26を具備する。
【選択図】図3
【解決手段】切頭形のグランド平面22と、グランド平面の上に存する第1面と反対側の第2面とを有する誘電体材料の層28と、誘電体層の反対側の第2面の上に存する電気伝導層30とから成る。電気伝導層は、放射パッチを形成していて、電気伝導層の第1の縁に沿って延在する長さと、反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する長方形アパーチャ26を具備する。
【選択図】図3
Description
本発明は、マイクロストリップアンテナ構造に関し、特にCパッチ型のアンテナ構造に関する。
1988年12月15日付の「小型マイクロストリップ素子、Cパッチ」という題名の論文にG.コシアヴァス、A.パピーニク、J.P.ボアセ、M.ソーヴァンはUHF及びLバンドで動作する放射素子を解説している。Cパッチの寸法は、同じ周波数で動作する割合にかさばる在来の四角形又は円形の素子の寸法より小さい。一般に、放射素子の寸法は共振周波数に反比例する。図6を参照すると、実質的に四角形の電気伝導性放射素子即ちパッチ5は、該パッチを部分的に横切って延在するアパーチャを有する。このアパーチャの幅d(12.5mm)は、パッチの全幅(L=W=62.5mm)の20%であるとして図示されており、1.38GHz(Lバンド)で動作する場合にはアパーチャの幅d(5.5mm)はパッチの幅(L=22mm、W=33mm)の約16.7%である。このアンテナの形状は、在来の四角形又は円形のアンテナと比べると面積で3倍〜4倍の利得を示すことが証明されているけれども、帯域幅は幾分狭い。全方向指向性が直線偏光と相性が良いのと同様に、同軸給電線とのインピーダンス整合が良好であることがCパッチ型アンテナの特徴であることが分かっている。
一般に、マイクロストリップアンテナは、軽量で、平たい形態で、製造コストが少なく、集積回路と相性が良いという利点を持つことで知られている。最も広く使用されているマイクロストリップアンテナは、在来型の半波長及び四分の一波長の長方形パッチアンテナである。円形パッチ、三角形パッチ、リング型マイクロストリップアンテナ、及び上記のCパッチ型アンテナなどの、他のマイクロストリップアンテナ構造も研究され、上記の文献で報告されている。
英国ロンドン市のP.ペレグリナス社の、J.R.ジェームズ及びP.S.ホール編集による1989年「マイクロストリップアンテナ・ハンドブック」第2巻第19章1092〜1104頁(the "Handbook of Microstrip Antennas", Volume 2, Ch. 19, Ed. by J.R. James and P.S. Hall, P. Peregrinus Ltd., London, U.K. (1989), pgs. 1092-1104)において、手持ちの携帯用装置へのマイクロストリップアンテナの使用について検討が行われている。ウィンドウ・リアクタンス・付加型マイクロストリップアンテナ(a window-reactance-loaded microstrip antenna (WMSA))の説明が1099頁でなされていて、図19.33−19.36にその図が示されている。四分の一波長板マイクロストリップアンテナ(QMSA) に比べてパッチの長さを小さくするために細長いリアクタンスウィンドウ又はスリットがパッチに配置されている。リアクタンス成分の値は、そのスリットの幅(長軸に沿っての)を変えることによって変更される。図19.36aは、アンテナ構造のリアクタンス成分を形成する2本の共線的な細長いスリットを示しており、これにより放射パッチの長さを縮めることができる。
細長いスリットは放射素子としては機能しないので、その機能は、上記Cパッチ型アンテナの実質的にもっと大きなアパーチャの機能と同等ではない。
いわゆるPCカードは、パソコン、個人用通信装置、又はその他の電子装置のための小型の形状因子アダプターである。図7に示されているように、PCカード1の寸法と形状は在来のクレジットカードのそれと同じくらいである。パーソナルコンピューターメモリーカード・インターナショナルアソシエーション(the Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA)) が公表した標準と物理的に且つ電気的に両立するインターフェース3を備えた可搬式のコンピュータシステム2にこのPCカードを使用することができる。これに関して、次の文献を参照することができる:
Greenup, J. 1992, "PCMCIA 2.0 Contains Support for I/O Cards, Peripheral Expansion", Computer Technology Review, USA, 43 - 48.
Greenup, J. 1992, "PCMCIA 2.0 Contains Support for I/O Cards, Peripheral Expansion", Computer Technology Review, USA, 43 - 48.
PCカードは、基本のコンピュータシステムが購入された後に機能を付加する柔軟性を提供するものである。システムの電源をオフにしたりパソコンのカバーを開けたりしなくてもPCMSIA準拠のPCカードを組み込んだり外したりすることが可能である。
PCカード1は8.56cm×5.4cmの標準PCMCIA寸法を有する。PCMCIAカード1の厚みはタイプにより異なる。タイプIIのPCMCIAのPCカードは0.5cmの厚みを持つものと定義されている。タイプIIのPCMCIAのPCカードは、メモリー強化及び/又は、例えば無線モデム、ページャー(pagers) 、LAN、及びホスト通信装置などの入出力機構用に使用され得る。
このようなPCカードは、ラップトップ型、ノートブック型、パームトップ型、及びその他のPCMCIA準拠のインターフェースを有するコンピュータシステムに無線通信能力を提供することもできる。PCカードは、コンピュータに接続されていないときには、独立した無線通信カードとして機能することもできる。
このような用途のためには、等方性の指向性を有する小型のアンテナをPCカードに組み込んでおく必要がある。PCMCIA無線通信カードは使用者のポケットの中に入れたり手で持ったりして使用することができるので、アンテナは人体に非常に近い場所に存在することに起因する効果に対して実質的に不感でなければならない。更に、携帯用のPCMCIA通信カードは一般的に使用中はランダムな方向に向けられるので、多重反射と偏光面の回転という問題がある。
従って、アンテナは、垂直に偏った波及び水平に偏った波の両方に対して敏感でなければならない。更に、アンテナは、自由空間で使用されるときと在来の携帯用コンピュータのPCMCIAタイプIIスロットの中で使用されるときとの両方において同じ共振周波数、入力インピーダンス、及び指向性を示すのが好ましい。
このような種々の条件を満たすアンテナのデザインは素晴らしいものであることが分かる。
本発明に従って構成されたアンテナ構造は上記課題及びその他の課題を解決するものである。詳しく述べると、本発明は、第1の実施例において二重Cパッチ型アンテナを提供し、第2の実施例において非常に小さな切断する部分を有するグランド平面上に完全に又は部分的に短絡される非常に小型の二重Cパッチ型アンテナを設ける。
本発明は、更に、データ処理装置に挿入されるようになっているモジュールを提供する。このモジュールは、該モジュールをデータ処理装置に電気的に結合させるためのインターフェースと、該インターフェースに双方向結合されたモデムと、該モデムの出力に結合された入力を有するRFエネルギー送信機と、該モデムの入力に結合された出力を有するRFエネルギー受信機と、該RFエネルギー送信機の出力及び該RFエネルギー受信機の入力に電気的に結合された短絡した二重Cパッチ型アンテナとを含む。
この短絡二重Cパッチ型アンテナは、グランド平面と、このグランド平面の上に存する第1面及び反対側の第2面を有する誘電体材料の層と、該誘電体層の前記の反対側の第2面の上に存する電気伝導層とから成る。この電気伝導層は平行四辺形の形状であると共に、長方形のアパーチャを有しており、このアパーチャは、該電気伝導層の第1の縁に沿って延在する長さと、反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する。その長さは、前記の第1の縁の長さの約20%〜約35%に等しい。現在好ましい部分的に短絡される実施例では、該アンテナは、該電気伝導層の第3の縁に隣接する領域で該電気伝導層を該グランド平面に短絡させる電気伝導性の管(via)又はフィードスルーを更に有する。該アンテナは、該電気伝導層を該送信機の出力と該受信機の入力とに結合させるためのカップラも有する。
該アパーチャの幅は、該電気伝導層の幅より約15%〜約40%小さい値を有し、該アパーチャの長さにほぼ等しい距離だけ該第3の縁から離れて位置する。
該グランド平面は、前記第3の縁において切断され、該電気伝導層の寸法とほぼ等しい寸法を有する。
本発明の目下好ましい実施例では該モジュールは、8.5cm×5.4cm×0.5cmの寸法を有する無線通信PCカードであり、従ってPCMCIAタイプIIPCカードと形状及び適合に関して両立する。
下記の本発明に関する詳細な説明を添付図面と関連させて読めば、本発明の上記の特徴及びその他の特徴がより明確となる。
長方形のアパーチャ12a及び12bを有する二重Cパッチ型アンテナ10の形状が図1に示されている。このアンテナ構造は、コシアヴァス等の上記論文に開示されている単一のアパーチャの代わりに2個の放射アパーチャ12a及び12bを設けた点において、コシアヴァス等の上記のCパッチ型アンテナと顕著に異なる。アンテナ10は、2個のアパーチャ12a及び12bの間に非対称的に位置する点14(即ち、点14は一方のアパーチャより他方のアパーチャの方に近く配置されている)から同軸給電される。2個のアンテナ12a及び12bの間の領域はアンテナ10のゼロ電位平面である。グランド平面(図示せず)は、アンテナ10の背面を覆っていて、間にある誘電体層16によってアンテナのメタライゼーション18から隔てられている。誘電体層16はアパーチャ12a及び12bに対応する領域で露出されている。アンテナ要素間の種々の寸法関係は、部分的に短絡される実施例に関する以下の説明から明らかとなる。図1の実施例は、本質的に図2の実施例の鏡像であることが分かる。
一般に、選択された共振周波数に合うように、図1のアンテナ10の寸法は在来の半波長長方形マイクロストリップアンテナより小さい。更に、選択された共振周波数に合うように、アンテナ10の寸法は図6に示されている在来のCパッチ型アンテナ5より小さい。しかし、用途によっては(例えばPCMCIA準拠の用途)二重Cパッチ型アンテナ10の全領域をもっと大きくしても良い。
図2及び3は、本発明の好ましい実施例である部分的に短絡される二重Cパッチ型アンテナ20を示す。二重Cパッチ型アンテナ20の全長を図1に示されている長さの約半分まで短縮するために、2個のアパーチャの間にあって主要モードで励起されるアンテナ10のゼロ電位平面は、複数の電気伝導性の管又はポスト24により短絡されている。部分的に短絡される二重Cパッチ型アンテナ20の寸法を更に短縮するために、短絡される縁20aの全長のうちの小さな部分だけが短絡される(従って「部分的に短絡される」という用語が使われる)。
部分的に短絡される実施例が目下好ましいけれども、縁20aに沿って連続的に短絡させることも本発明の範囲内にある。例えば、或る長さの電気伝導性の材料(例えば、図3に21として示されている電気伝導性のテープ)で縁20aをくるんでグランド平面22を放射パッチ・メタライゼーション30に短絡させることもできる。
部分的に短絡される縁20aの全長はアンテナ20の幅(W1)として定義され、アンテナの長さ(L1)は、部分的に短絡された縁20aと、この縁20aに平行な主放射縁20bとの間の距離である。部分的に短絡された縁に平行な長方形のアパーチャ26の側はアパーチャ26の幅(W2)であると定義され、このアパーチャの、幅W2に垂直な側はアパーチャの長さL2であると定義される。部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナ20の長さ(L1)は、同じ周波数で共振すると共に同じ幅及び厚みを有する在来の四分の一波長短絡長方形マイクロストリップアンテナの長さの半分より小さい。図2の長さ及び幅に関する定義は、図6の在来のCパッチ型アンテナを説明するときに使用した定義を逆転させたものであることに留意するべきである。
更に、図1の二重Cパッチ型アンテナ実施例の形態は、特にアパーチャ12a及び12bの間のゼロ電位平面の存在は、図2の部分的に短絡された実施例を形成することを可能にする。即ち、図6に示されている在来のCパッチ型アンテナは、このような対称性を持っていないので、放射パッチをグランド平面に(全く不可能ではないとしても)容易に短絡させることはできない。
部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナ20の実施例は約900MHzで共振するように設計されている。この周波数は、米国で使用されるように指定されているISM、セルラー及びページング周波数帯域に近い周波数である。アンテナ24の全体の寸法(L1×W1)は、2.7cm×2.7cmである。アンテナ20は、例えば比誘電率2.94、損失正接0.0012のデュロイド6002(Duroid 6002)などから成る誘電体層28を採用している。この誘電体層の厚みは0.1016cmである。グランド平面22とパッチアンテナメタライゼーション30とを形成する電着された銅被覆の密度は1平方メートルあたり153グラム(1平方フィートあたり0.5オンス)である。アパーチャ26の長さ(L2)は0.7cmであり、アパーチャ26の幅(W2)は2cmであり、アパーチャ26の縁は、部分的に短絡された縁20aから0.6cm(図3に距離Dとして示されている)離れている。即ち、好ましい実施例においてはDはL2とほぼ等しい。アンテナ20の入力インピーダンスは約50オームであり、該アンテナは同軸ケーブル32から好ましく同軸給電される。この同軸ケーブル32は、グランド平面22の開口部及び誘電体層28を貫通して点34でアンテナの放射パッチメタライゼーション30にはんだ付けされた導体32aを有する。ケーブルシールド36が点38でグランド平面22にはんだ付けされている。同軸給電点34は、50オームの入力インピーダンスについては、部分的に短絡された縁20aから約D/2の距離だけ離れ、長さ寸法L1と平行な二つの相対する側から約W1/2の距離だけ離れて位置する。与えられた実施例についての給電点34の正確な位置は、所望の入力インピーダンスの関数である。アンテナの放射縁20bと誘電体層28の縁との間には約2mmの隙間領域40が残されている。
アンテナ20の動作に対する人体の影響は無視し得るということが分かっている。その理由は、このような二重Cパッチ型アンテナ構造は電流ではなくて主として磁流により励起されることにある。更に、アンテナ20のグランド平面22は、PCMCIA通信カード1の回路素子及びPCMCIAスロット3内にあるその他の金属材料などの、隣接する材料に対するシールドとしても作用する。
アンテナ20のグランド平面22は好ましく前記第3の縁で切断される。本発明の目下好ましい実施例においてはグランド平面20の寸法は放射パッチ30のそれとほぼ同じである。この寸法と、部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナ20の形態との故に、指向性は等方性となる。更に、アンテナ20は垂直に偏った波及び水平に偏った波の両方に対して感度が良い。更に、アンテナ20の全体としての大きさは、普通は無限に大きなグランド平面寸法を有する在来の四分の一波長長方形マイクロストリップアンテナの大きさより遥かに小さい。
しかし、部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナ20のグランド平面の先端を切断してもアンテナの効率に悪影響が及ぶことはない。このことに関しては、放射縁に沿ってグランド平面の先端を切り取ると利得が顕著に低下する在来の長方形マイクロストリップアンテナの場合とは明らかに異なっている。
短絡二重Cパッチ型アンテナ20の製造性を高めるために、短絡された縁20aの電気短絡回路は少数の(好ましくは少なくとも3個)割合に細い(例えば0.25mm)短絡ポスト24で作られる。しかし、前述したように、縁20aの全体又はその殆どに沿って走る連続的短絡回路を使用することも本発明の範囲内にある。
部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナ20は長方形ではなく、PCMCIAカード内の回路素子及びPCMCIAスロット内の金属部材が該アンテナの動作に及ぼす影響を理論的に検討するのは困難である。従って、PCMCIAタイプIIスロット3の内外での部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナの性能は実験的に判定されている。
図4を参照する。測定を行うとき、アンテナ20はPCMCIAカード1’の外縁1’aの近くにおかれ、アンテナ20の主放射縁20aは外方に向けられた(即ち、装着されるときスロットドアの方に向かって)。この場合、PCMCIAカード1’がPCMCIAスロット3の中に完全に挿入されたとき、アンテナ20の主放射縁20aはスロット3の外側ドアとほぼ平行で、且つその近くにある。図4を見るとき、実際にはアンテナ20はPCMCIAカードの囲いの中に内蔵されていて普通はユーザーがそれを見ることはできない。
図5は、本発明に従って構成された無線通信PCMCIAカード1’の略ブロック図である。図4も参照すると、カード1’はPCMCIAカード1’をホストコンピュータ2に双方向接続するPCMCIA電気インターフェース40を含んでいる。PCMCIAカード1’はデジタル変復調装置(モデム)42と、RF送信機44と、RF受信機46と、本発明の部分的に短絡された二重Cパッチ型アンテナ20(図2及び3)とを含んでいる。アンテナ20を送信機44の出力と受信機46の入力とに結合させるためにダイプレクサ48を設けることができる。デジタル信号情報、デジタルページング情報、又はデジタル化された音声、等々の送信される情報は、増幅されてアンテナ20から送信される前に、RF搬送波を変調するモデム42に入力される。デジタル信号情報、デジタルページング情報、又はデジタル化された音声、等々の受信情報はアンテナ20で受信され、受信機46により増幅され、ベースバンド・デジタル通信情報及び信号情報を復元するためにモデム42で復調される。送信されるデジタル情報はホストコンピュータ2からインターフェース40を介して受信され、受信されるデジタル情報はインターフェース40を介してホストコンピュータ2へ出力される。
アンテナ20をPCMCIAタイプIIスロット3の中に挿入しても、アンテナの共振周波数と反射減衰量とへの影響は無視できるということが分かっている。対応する指向性が主平面で測定された。その測定では、入射する波の偏りへのアンテナ20の動作の依存性を判定するために垂直に偏った波及び水平に偏った波の両方をアンテナ20にあびせた。指向性は同大に近くて偏りに依存しないことが分かった。更に、PCMCIAタイプIIスロット3の中でのアンテナ20の性能は優秀であり、該スロットの外での性能と実質的に同一である。類似の結果が他の偏光面で得られた。しかし、特にPCMCIAカード1’がパソコンの中のPCMCIAスロット3の中で動作する場合には、パソコンは普通は水平位置で動作するものであるから、この用途のためには水平面が最も重要な平面であった。
種々の携帯用コンピュータの幾つかのPCMCIAスロット内で測定を繰り返し、類似の結果を得た。更に、アンテナ20をPCMCIAスロット3の中に内蔵したパームトップコンピュータを手で持っているとき、及び使用者のポケットの中に入れているときにも測定を繰り返した。アンテナ20の動作に対する人体の影響は無視し得るということが分かった。
先端が切られたグランド平面上の小型の、(部分的に又は連続的に)短絡された、二重Cパッチ型アンテナ20が無線通信PCMCIAカード1’と首尾良く統合されていることが以上から分かる。短絡された二重Cパッチ型アンテナ20は、自由空間においてもパソコンのPCMCIAスロット3の中にもおいても同じ動作特性を有する。短絡された二重Cパッチ型アンテナ20は等方性の指向性を持っていて、垂直に偏った波及び水平に偏った波の両方に対して敏感であるから、アンテナ20を内蔵するPCMCIAカード1’は、その向きに関わらず、如何なる方向からの電波に対しも良好な受信感度を有する。更に、短絡された二重Cパッチ型アンテナ20は、人体に密着しているときにも優秀な性能を示す。その結果として、無線通信PCMCIAカード1’は、手で保持されているときにも使用者のポケットの中で動作するときにも高い受信感度を示す。
本発明を、好ましい実施例との関連で図示し説明したが、本発明の範囲から逸脱することなくその形状及び細部を変更し得ることを当該技術分野の専門家は理解するであろう。例えば、種々の線の寸法、厚み、共振周波数、及び材質を変更することができ、そのように変更された構造も本発明の教示の範囲内に属するであろう。更に、例えば、アパーチャの長さ(L2)は長さ(L1)の約20%から約35%に等しい値を持つことが出来、幅(W2)は幅(W1)より約15%〜約40%小さい値を有する。
10 アンテナ
12a、12b アパーチャ
16、28 誘電体層
22 グランド平面
30 電気伝導層
40 インターフェース
12a、12b アパーチャ
16、28 誘電体層
22 グランド平面
30 電気伝導層
40 インターフェース
Claims (22)
- グランド平面と、
前記グランド平面の上に存する第1面と、反対側の第2面とを有する誘電体材料の層と、
前記誘電体層の前記の反対側の第2面の上に存する電気伝導層とから成るアンテナ構造において、前記電気伝導層は、平行四辺形の形状であり、前記電気伝導層の第1の縁に沿って延在する長さと、反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する第1の長方形アパーチャを有し、前記電気伝導層は、更に、前記電気伝導層の前記の第1の縁に沿って延在する長さと前記の反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する第2の長方形アパーチャを有し、前記の第1及び第2のアパーチャの間にゼロ電位平面が位置しており、更に、
無線周波数エネルギーを前記電気伝導層に出し入れするための結合手段が設けられていることを特徴とするアンテナ構造。 - 前記の長さは、前記の第1の縁の長さの約20%から約35%に等しい値を有することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ構造。
- 前記の第1及び第2のアパーチャの各々の前記の幅は前記電気伝導層の幅より約15%から約40%小さい値を有することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ構造。
- 前記結合手段は、前記の第1及び第2のアパーチャの間の、一方の前記アパーチャよりは他方の前記アパーチャの方に近い点において同軸ケーブルを前記電気伝導層に結合させるための手段から成ることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ構造。
- グランド平面と、
前記グランド平面の上に存する第1面と、反対側の第2面とを有する誘電体材料の層と、
前記誘電体層の前記の反対側の第2面の上に存する電気伝導層とから成るアンテナ構造において、前記電気伝導層は、平行四辺形の形状であり、前記電気伝導層の第1の縁に沿って延在する長さと、反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する長方形アパーチャを有し、前記長さは、前記の第1の縁の約20%から約35%に等しい値を有し、更に、
前記電気伝導層を前記電気伝導層の第3の縁に隣接する領域において前記グランド平面に短絡させるための手段と、
無線周波数エネルギーを前記電気伝導層に出し入れするための結合手段が設けられていることを特徴とするアンテナ構造。 - 前記アパーチャの前記幅は前記電気伝導層の幅より約15%から約40%小さい値を有し、前記アパーチャは前記アパーチャの前記長さにほぼ等しい距離だけ前記の第3の縁から離れて位置することを特徴とする請求項5に記載のアンテナ構造。
- 前記短絡手段は、連続的短絡回路手段と、前記グランド平面及び前記電気伝導層の間で前記誘電体層を貫通する複数の電気伝導性フィードスルーとのうちの一方から成ることを特徴とする請求項5に記載のアンテナ構造。
- 前記結合手段は、前記アパーチャと前記第3の縁との間の点において同軸ケーブルを前記電気伝導層に結合させるための手段から成ることを特徴とする請求項5に記載のアンテナ構造。
- 前記の第1の縁の前記長さは約8.5cmより短く、前記の第3の縁の長さは約5.5cmより短いことを特徴とする請求項5に記載のアンテナ構造。
- 前記の第1の縁の前記長さは前記の第3の縁の長さとほぼ等しく、前記の第1の縁の前記長さは約2.7cmに等しく、前記アパーチャの前記長さは約0.7cmに等しく、前記アパーチャの前記幅は約2cmに等しいことを特徴とする請求項5に記載のアンテナ構造。
- 前記グランド平面は前記第3の縁において切断され、前記電気伝導層の寸法とほぼ等しい寸法を有することを特徴とする請求項5に記載のアンテナ構造。
- データ処理装置に挿入されるようになっているモジュールにおいて、
前記モジュールをデータ処理装置に電気的に結合させるためのインターフェースと、
前記インターフェースに双方向結合されたモデムと、
前記モデムの出力に結合された入力を有するRFエネルギー送信機と、
前記モデムの入力に結合された出力を有するRFエネルギー受信機と、
前記RFエネルギー送信機の出力と前記RFエネルギー受信機の入力とに電気的に結合された短絡された二重Cパッチ型アンテナとから成ることを特徴とするモジュール。 - 前記の短絡された二重Cパッチ型アンテナは、
グランド平面と、
前記グランド平面の上に存する第1面と、反対側の第2面とを有する誘電体材料の層と、
前記誘電体層の前記の反対側の第2面の上に存する電気伝導層とから成り、前記電気伝導層は、平行四辺形の形状であり、前記電気伝導層の第1の縁に沿って延在する長さと、反対側に位置する第2の縁に向かって延在する幅とを有する長方形アパーチャを有し、前記アンテナは、更に、
前記電気伝導層を前記電気伝導層の第3の縁に隣接する領域において前記グランド平面に短絡させるための手段と、
前記電気伝導層を前記送信機の前記出力と前記受信機の前記入力とに結合させるための手段とから成ることを特徴とする請求項12に記載のモジュール。 - 前記アパーチャの前記長さは前記の第1の縁の長さの約20%から約35%に等しく、前記アパーチャの前記幅は前記電気伝導層の幅より約15%から約40%小さい値を有し、前記アパーチャは前記アパーチャの前記長さにほぼ等しい距離だけ前記の第3の縁から離れて位置することを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記短絡手段は、前記グランド平面及び前記電気伝導層の間で前記誘電体層を貫通する複数の電気伝導性フィードスルーから成ることを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記短絡手段は、前記グランド平面から前記電気伝導層まで延在する或る長さの電気伝導性材料から成ることを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記結合手段は、前記アパーチャと前記の第3の縁との間で同軸ケーブルを前記電気伝導層に接続するための手段から成ることを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記の第1の縁の前記長さは約8.5cmより短く、前記の第3の縁は約5.5cmより短い長さを有することを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記の第1の縁の前記長さは前記の第3の縁の長さとほぼ等しく、前記の第1の縁の前記長さは約2.7cmに等しく、前記アパーチャの前記長さは約0.7cmに等しく、前記アパーチャの前記幅は約2cmに等しいことを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記グランド平面は前記第3の縁において切断され、前記電気伝導層の寸法にほぼ等しい寸法を有することを特徴とする請求項13に記載のモジュール。
- 前記モジュールは約8.5cm×5.4cm×0.5cmの寸法を有することを特徴とする請求項12に記載のモジュール。
- 前記の短絡された二重Cパッチ型アンテナは約900MHzの共振周波数を有することを特徴とする請求項12に記載のモジュール。
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