JP2008271496A

JP2008271496A - 多重共振広帯域アンテナ

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Publication number: JP2008271496A
Application number: JP2007320089A
Authority: JP
Inventors: Ki-Hyoung Bae; ベキ−ヒョン; Kun-Woo Kim; キムクン−ウー; Hyun-Sik Tae; テヒュン−シク
Original assignee: Samsung Thales Co Ltd
Current assignee: Hanwha Systems Co Ltd
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: ES2341195A1; ES2341195B1; JP4797014B2; US20080252530A1; US8405552B2

Abstract

【課題】多重共振広帯域アンテナを提供する。
【解決手段】特定のフラクタルアンテナ形態を配列することによって、単位面積当たりアンテナ面積を極大化し、これによりアンテナ輻射効率を向上させ、周波数波長に比べて小型化されたアンテナを具現できる多重共振広帯域アンテナである。アンテナ素子は誘電体基板の上部に付着され、フラクタル輻射素子に給電する給電部及び誘電体基板の下部のうち給電部と対応する位置に存在するグラウンドとを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、多重周波数帯域で多重共振する広帯域アンテナに係り、さらに詳細には、フラクタル構造を利用した多重共振広帯域アンテナに関する。

現在主に使われている多重帯域アンテナとしては、図１に図示されたＰＩＦＡ（Planner Inverted F Antenna）１０、図２に図示されたメアンダライン構造のアンテナや積層型パッチアンテナなどがある。

図１は、従来のＰＩＦＡ１０の構造を図示した図面である。

ＰＩＦＡ１０は、グラウンド１１上に逆Ｆ字形に構成され、給電部１３と短絡部１４とに分けられる。短絡部１４は、アンテナの輻射素子１２をグラウンド１１から短絡させる役割を果たし、給電部１３と短絡部１４との間の距離や形態なとによって、異なる共振特性を示す。かかるＰＩＦＡ１０で多重共振特性を具現するためには、アンテナ上部の輻射素子１２の形態をいくつかの互いに異なる大きさに分けて合成する。すなわち、単一帯域特性を有するいくつかのアンテナを組み合わせて使用する。かかるＰＩＦＡ１０は、多重帯域特性を有する小型アンテナを具現できるという長所がある。しかし、ＰＩＦＡ構造を利用していくつかのアンテナを合成する場合、アンテナ輻射効率の急激な低下や利得減少のような問題が発生する。従って、現実的に三重共振以上の多重帯域アンテナに使用するには不適である。

図２に図示されたメアンダライン構造１５を利用する場合にも、ＰＩＦＡアンテナと類似した特性を示す。

すなわち、従来は多重帯域の小型アンテナを構成するために、ＰＩＦＡとメアンダライン構造とを使用し、単一帯域特性を有するいくつかのアンテナを組み合わせて使用する。しかし、かかる構造を多重共振特性を示すように構成する場合、アンテナの輻射効率が急激に低下するという短所を有するので、三重共振以上の多重共振アンテナとして使用するには、アンテナ性能に問題が発生しうる。

また、積層型パッチアンテナ構造を利用した多重共振アンテナは、互いに異なる大きさのパッチ輻射素子を上下方向に配列して使用する構造であり、アンテナが大きくなるという短所を有し、構造的な限界によって、前述のＰＩＦＡ及びメアンダライン構造と同様に、三重共振以上の多重帯域アンテナとして使用するには不適である。

図３及び図４は、従来のヒルバート格子構造１６のモノポールアンテナの一実施形態の正面図及び側面図であり、図５は、ヒルバート格子構造モノポールアンテナの反射損失特性を図示した図面である。

図３及び図４に図示されたヒルバート格子構造１６のモノポールアンテナは、多重帯域周波数特性を具現できるが、図５に図示されているように、それぞれの共振周波数帯域が狭く形成される短所を有し、アンテナを小型化する場合、それぞれの共振周波数帯域がさらに狭くなってアンテナ効率も低くなる。また、使用しようとする特定周波数帯域に合わせてアンテナを設計するのにも技術的な限界が存在する。

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するために案出され、特定形態のフラクタル格子構造を有するフラクタル輻射素子を利用して多重周波数帯域と広帯域特性とを有する超小型アンテナを提供するところに目的がある。

また、フラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とを積層し、フラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子との間に導体ホールを利用した短絡回路を構成し、広帯域、高効率のアンテナを提供するところに他の目的がある。

本発明の技術的課題を達成するための多重共振広帯域アンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の上部に付着され、任意のフラクタル格子構造に配列されたフラクタル輻射素子と、前記誘電体基板の上部に付着され、前記フラクタル輻射素子に給電する給電部及び前記誘電体基板の下部のうち前記給電部と対応する位置に存在するグラウンドとを備える。

本発明のフラクタルアンテナは、従来のフラクタルアンテナの形態を変形して配列することにより、単位面積当たりのアンテナ面積を極大化し、これを介したアンテナ輻射効率を上昇させ、周波数波長に比べて小型化されたアンテナを具現できる。

また、フラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とを積層し、フラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子との間に導体ホールを利用した短絡回路を構成することによって、広帯域、高効率の超小型アンテナを具現できる。

以下、添付した図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図６及び図７は、それぞれ本発明による多重共振広帯域アンテナの一実施形態の構成を図示した正面図及び側面図である。

図６及び図７を参照すれば、本発明の一実施形態による多重共振広帯域アンテナは、誘電体基板６００，７００、グラウンド６１０，７１０、給電部６２０，７２０及びフラクタル輻射素子６３０，７３０を備える。

誘電体基板６００，７００は、マイクロストリップ基板、例えばＲＦ４または屈曲性にすぐれる薄いフィルム形態である。誘電体基板６００，７００は、両面または単面の誘電体基板を使用でき、望ましくは、メアンダタイプまたは柔軟性にすぐれる薄膜型フィルムタイプを含む両面誘電体基板を使用する。

グラウンド６１０，７１０は、誘電体基板６００，７００の背面に位置する。また、グラウンド６１０，７１０は、フラクタル輻射素子６３０，７３０に給電するための給電部６２０，７２０のグラウンド基準面、すなわち給電線路のインピーダンス決定のための基準面として利用する。

給電部６２０，７２０はフラクタル輻射素子６３０，７３０に電力を供給するための給電線路により構成され、給電線路は、誘電体基板６００，７００の前面に位置する。給電部６２０，７２０に対応する誘電体基板６００，７００の背面には、グラウンド６１０，７１０が位置し、フラクタル輻射素子６３０，７３０が位置した誘電体基板６００，７００の背面には、グラウンド６１０，７１０が存在しない。

フラクタル輻射素子６３０，７３０は、十字架状のフラクタル格子構造を八角形状に配列した形態である。ここで、フラクタル（fractal）とは、小さな構造が全体構造と似た形態で限りなく繰り返す構造を意味する。すなわち、部分と全体とが全く同じ形態をしているという「自己類似性（self-similarity）」と「循環性（recursiveness）」という属性を有する幾何学的構造である。

フラクタル輻射素子６３０，７３０の全体の大きさは、４０ｘ４０ｍｍ以内の超小型に具現でき、誘電体基板６００，７００の背面に付着されるグラウンド６１０，７１０は、輻射素子が装着される通信装備、例えば携帯電話または通信端末などに導体として構成された外部ケースを形状化したものである。ここで、フラクタル輻射素子６３０，７３０は、図６に図示された十字架状だけではなく、ヘリンボーン形態、稲妻状、ヒルバートフラクタル格子形態、及び逆Ｖ字形を含む。

また望ましくは、十字架状、ヘリンボーン、稲妻状、逆Ｖ字形のフラクタル格子模様を次元分割し、これを再び配列する構造の輻射素子を使用することによって、多重周波数帯域及び広帯域特性を有するアンテナを具現できる。また本発明は、次元分割されたフラクタル格子模様と配列構造とをさらに変形し、アンテナ輻射効率及び広帯域特性を向上させる。

一般的なフラクタルの次元分割構造形態を使用せずに変形された構造を使用する理由は、単位面積当たりアンテナの構成線路の長さを延長してアンテナを小型化し、アンテナを周波数波長に比べて超小型化した場合、発生しうるアンテナ輻射効率を極大化させるためである。

図８は、本発明の他の実施形態によるフラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とを利用した多重共振広帯域アンテナの側面図である。

図８には、誘電体基板８００、グラウンド８１０、給電部８２０、フラクタル輻射素子８３０及びフラクタル寄生輻射素子８４０が図示されている。図７に図示されたアンテナと異なる点は、フラクタル輻射素子８３０と対応する誘電体基板８００の背面に、フラクタル寄生輻射素子８４０を具備するということである。

フラクタル輻射素子８３０とフラクタル寄生輻射素子８４０は、個別的な特性を維持しつつ独立的に存在するが、フラクタル寄生輻射素子８４０は、グラウンド８１０と同じ誘電体基板８００の背面に位置する。従って、フラクタル輻射素子８３０から一次放射された電波がフラクタル寄生輻射素子８４０によって再輻射される。すなわち、狭い間隔内にフラクタル輻射素子８３０とフラクタル寄生輻射素子８４０とが存在する場合、フラクタル寄生輻射素子による電波の再輻射効果と、フラクタル輻射素子８３０とフラクタル寄生輻射素子８４０との相互カップリングによる線路長さ延長効果とを得ることができる。かかる線路長さ延長効果は、低い周波数帯域でのアンテナ性能向上、反射損失特性及び利得向上、アンテナ小型化に寄与できる。

望ましくは、フラクタル輻射素子８３０とフラクタル寄生輻射素子は、それぞれ同じ形態のフラクタル構造または異なる形態のフラクタル構造を使用できる。例えば、フラクタル輻射素子８３０は、十字架状のフラクタル構造を使用し、フラクタル寄生輻射素子８４０は、ヘリンボーンのフラクタル構造を使用する。

図９は、本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル輻射素子、フラクタル寄生輻射素子及び短絡回路を利用した多重共振広帯域アンテナの側面図である。

図９には、誘電体基板９００、グラウンド９１０、給電部９２０、フラクタル輻射素子９３０、フラクタル寄生輻射素子９４０及び導体ホール（conducting via）９５０が図示されている。図８との差異点は、フラクタル輻射素子９３０とフラクタル寄生輻射素子９４０とが導体ホール９５０で連結されているということである。

図９に図示されたアンテナは、フラクタル輻射素子９３０とフラクタル寄生輻射素子９４０とが導体ホール９５０を介して連結され、短絡回路を構成するようになっている。このように、短絡回路でフラクタル輻射素子９３０とフラクタル寄生輻射素子９４０とを連結する場合、狭い面積内でアンテナの有効放射面積を拡大する効果がある。また、フラクタル寄生輻射素子９４０をグラウンド９１０が存在する誘電体基板９００の背面に設けることによって、フラクタル寄生輻射素子９４０によってアンテナの全体サイズが大きくなる短所もなくすことができる。

導体ホール９５０は、フラクタル輻射素子９３０とフラクタル寄生輻射素子９４０とを連結するのに使われるが、かかる導体ホール９５０の位置によって、積層されたアンテナの性能が大きく変わるようになる。従って、導体ホールを使用することによって、アンテナ輻射有効面積を拡大する効果と、多重共振及び広帯域小型アンテナを具現する効果とのためには、導体ホールを給電部９２０から遠い位置、すなわちアンテナ外郭周辺やアンテナ中間部に導体ホールを使用することが望ましい。また選択的に、アンテナ外郭周辺とアンテナ中間部とに導体ホールを組み合わせて使用することもできる。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの側面図である。

図１０には、誘電体基板１０００、グラウンド１０１０、給電部１０２０、フラクタル輻射素子１０３０、フラクタル寄生輻射素子１０４０及び導体ホール１０５０が図示されており、誘電体基板１０００とフラクタル寄生輻射素子１０６０とがフラクタル輻射素子１０３０の上に順に積層されている。従って、フラクタル輻射素子１０３０が有している固有の多重共振特性と同じであるか、または互いに異なる形態のフラクタル寄生輻射素子１０４０，１０６０を積層して使用することによって、個々のフラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とが有する多重共振特性が一つに結合されて広帯域の特性を得ることができる。

図１１は、本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの側面図である。

図１１には、誘電体基板１１００、グラウンド１１１０、給電部１１２０、フラクタル輻射素子１１３０及びフラクタル寄生輻射素子１１４０，１１５０が図示されており、誘電体基板１１００とフラクタル寄生輻射素子１１５０とがフラクタル寄生輻射素子１１４０の下に順に積層されている。従って、フラクタル輻射素子１１３０が有している固有の多重共振特性と同じであるか、または互いに異なる形態のフラクタル寄生輻射素子１１４０，１１５０を積層して使用することによって、個々のフラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とが有する多重共振特性が一つに結合されて広帯域の特性を得ることができる。

図１２は、本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの側面図である。

図１２には、誘電体基板１２００、グラウンド１２１０、給電部１２２０、フラクタル輻射素子１２３０、フラクタル寄生輻射素子１２４０，１２５０，１２６０及び導体ホール１２７０が図示されており、誘電体基板１２００とフラクタル寄生輻射素子１２５０とがフラクタル輻射素子１２３０の上に順に積層されているだけではなく、誘電体基板１２００とフラクタル寄生輻射素子１２６０とがフラクタル寄生輻射素子１２４０の下に順に積層されている。従って、フラクタル輻射素子１２３０が有している固有の多重共振特性と同じであるか、または互いに異なる形態のフラクタル寄生輻射素子１２４０，１２５０，１２６０を積層して使用することによって、個々のフラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とが有する多重共振特性が一つに結合されて広帯域の特性を得ることができる。

図１０ないし１２に図示されているように、フラクタル寄生輻射素子は、両面の誘電体基板に形成でき、それぞれ同じ形態のフラクタル寄生輻射素子または異なる形態のフラクタル寄生輻射素子を使用できる。また選択的に、誘電体基板の上側または下側にのみ積層される非対称型構造、上側と下側とにいずれも積層される対称形構造、上側と下側とにいずれも積層されるが、積層されるフラクタル寄生輻射素子の個数が、上側と下側とにおいて互いに異なる非対称型構造など多様に構成できる。また選択的に、積層時には、導体ホールを利用した構造と、導体ホールのない独立的な構造とをいずれも混合して積層アンテナを具現することもできる。

前述のように、誘電体基板単面にフラクタル寄生輻射素子を構成した形態で、フラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子との組み合わせによってなっている両面誘電体基板の上部、下部または両面に１層以上積層することにより、フラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とで輻射された電波を再輻射し、または相互カップリングする効果によって、狭い面積内で輻射有効面積を拡大させる効果を得ることができる。このように、輻射有効面積が拡大することによって、低い周波数帯域でのアンテナ性能向上、反射損失特性及び利得向上、アンテナ小型化をなすことができる。

図１３は、本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの正面図である。

図１３を参照すれば、アンテナは、誘電体基板１３００、グラウンド１３１０、給電部１３２０、フラクタル輻射素子１３３０及び導体ホール１３４０を備える。図面に図示されていないが、誘電体基板１３００の背面にフラクタル寄生輻射素子を備えており、３個の導体ホール１３４０を介してフラクタル輻射素子１３３０と連結されている。

ここで、フラクタル輻射素子１３３０は、十字架状のフラクタル格子構造を八角形状に配列した形態である。フラクタル輻射素子の全体サイズは、４０ｘ４０ｍｍ以内の超小型に具現することが望ましい。同様に、フラクタル輻射素子１３３０と対応する誘電体基板１３００の背面のフラクタル寄生輻射素子（図示せず）も、十字架状のフラクタル格子構造または他の形態のフラクタル格子構造で構成できる。導体ホール１３４０は、八角形状に配列された十字架状のフラクタル格子構造の上側と両側面の端に位置している。導体ホール１３４０を給電部１３２０とできる限り遠く離隔させることによって、アンテナ輻射有効面積を拡大させつつ、多重共振及び広帯域のアンテナを具現できる。

図１４ないし図２６は、本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。

図１４は、図１３に図示されたフラクタル輻射素子１３３０の詳細構成を図示した図面である。図面に、導体ホール１３４０の位置がさらに明確に図示されている。

図１５ないし図２２に図示された本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの実施形態は、いずれも誘電体基板、グラウンド、給電部、フラクタル輻射素子を備えて構成されているか、または少なくとも一つ以上のフラクタル寄生輻射素子と導体ホールとを備えて構成され、フラクタル輻射素子またはフラクタル寄生輻射素子の積層位置、積層個数及び導体ホールの位置を除外した残りの構成の機能及び作用は、図１３で説明した構成と同一なので、各実施形態で、フラクタル輻射素子、フラクタル寄生輻射素子及び導体ホールの位置を除外した残りの構成についての詳細な説明は省略する。

図１５は、フラクタル輻射素子１５００は、図１４に図示されたフラクタル輻射素子１３３０と同じ形態の第１フラクタル輻射素子１５１０の大きさを縮少した第２フラクタル輻射素子１５２０を、第１フラクタル輻射素子１５１０の中に配し、第２フラクタル輻射素子１５２０より大きさがさらに小さな第３フラクタル輻射素子１５３０を、第２フラクタル輻射素子１５２０の中に配した三重構造である。すなわち、図１５の実施形態によるフラクタル輻射素子１５００は、図１４に図示された基本フラクタル輻射素子１３３０の大きさをいくつかの単位に縮少して重ねて配した構造である。フラクタル輻射素子１５００は、図１５に図示された三重構造以外に、二重構造及び四重構造以上の構造に生成できることはいうまでもない。三重構造を構成する各フラクタル輻射素子１５１０，１５２０，１５３０は、１つの給電線１５５０に連結される。また、導体ホール１５４０の位置も、図１４に図示されたところと同一である。

図１６の実施形態によるフラクタル輻射素子１６００は、図１５に図示されたフラクタル輻射素子１５００の変形された形態である。図１５に図示されたフラクタル輻射素子１５００は、完全な閉ループ形態であるが、本実施形態のフラクタル輻射素子１６００は、給電部１６６０が位置した部分１６１０が開放された形態である。本実施形態では、給電部１６６０が位置した部分１６１０が開放された例を挙げたが、開放された部分１６１０は、給電部１６６０が位置したところ以外の他の部分になることができることはいうまでもない。

図１７の実施形態によるフラクタル輻射素子１７００は、図１５に図示されたフラクタル輻射素子１５００の変形された形態である。本実施形態は、図１５に図示されたフラクタル輻射素子１５００に、”Ｌ”字形１７１０に４つのコーナーに十字架状のフラクタル格子構造を追加付着した形態である。追加された”Ｌ”字形１７１０は、閉ループを形成しない。また、図１５に図示された導体ホール１５４０の位置とは異なり、新しく追加された”Ｌ”字形１７１０のコーナー部分に導体ホール１７１０が位置している。このようにすることにより、給電部１７６０から遠く離隔させられる。

図１８の実施形態によるフラクタル輻射素子１８００は、図１７に図示されたフラクタル輻射素子１７００で、”Ｌ”字形に追加されたフラクタル格子構造１７１０を完全な閉ループ形態１８１０に構成した形態である。図１７と同様に、導体ホール１８２０の位置は、フラクタル輻射素子１８００の上部の中央とコーナー部分とである。

図１９の実施形態によるフラクタル輻射素子１９００は、十字架状のフラクタル格子構造をチェック模様に配列した形態である。図１７と同様に、導体ホール１９１０の位置は、フラクタル輻射素子１９００の上部の中央とコーナー部分とである。

図２０の実施形態によるフラクタル輻射素子２０００は、ヘリンボーン形態または稲妻状と、十字架状とのフラクタル格子構造を利用してチェック模様形態に配列した形態である。チェック模様の線と線とが出合う部分２０２０は、十字架状のフラクタル格子構造を適用し、それ以外の部分２０１０は、ヘリンボーン形態または稲妻状のフラクタル格子構造を適用する。これとは異なり、線と線とが出合う部分はヘリンボーン形態または稲妻状のフラクタル格子構造を適用し、その他の部分は十字架状のフラクタル格子構造を適用でき、それ以外の変形も可能であるということはいうまでもない。図１７と同様に、導体ホール２０３０の位置は、フラクタル輻射素子２０００の上部の中央とコーナー部分とである。

図２１の実施形態によるフラクタル輻射素子２１００は、十字架状のフラクタル格子素子をチェック模様形態に配列した構造であり、チェック模様の中間部分、すなわちフラクタル格子構造が配列されていないチェック模様中間の空き空間にさらに他の十字架状のフラクタル格子構造を挿入し、中間に挿入されたフラクタル格子構造をチェック模様に配列されたフラクタル格子構造と４方向面が連結されるように配した形態である。図１７と同様に、導体ホール２１１０の位置は、フラクタル輻射素子２１００の上部の中央とコーナー部分とである。

図２２はヒルバートフラクタル格子構造のフラクタル輻射素子２２２０が図示されている。図１７と同様に、導体ホール２２１０の位置は、フラクタル輻射素子の上部の中央とコーナー部分とである。

図２３は逆Ｖ字形のフラクタル構造が反復的に配列され、円形に形状化されたフラクタル輻射素子２３１０が図示されており、図２４には、図２３に図示された逆Ｖ字形のフラクタル構造が互いに異なる大きさで所定の個数ほど存在し、かかる輻射素子２４１０，２４２０，２４３０，２４４０，２４５０が同心円形態に構成されている。また選択的に、フラクタル輻射素子は、逆Ｖ字形のフラクタル構造を所定の回数ほど次元分割した後、反復的に配列して円形に形成されることも可能である。

図２４に図示されたフラクタル輻射素子は、一回次元分割された逆Ｖ形態を反復的に配列して円形に形状化された５つの輻射素子２４１０，２４２０，２４３０，２４４０，２４５０で構成されており、給電部２４６０に共に結合されている。また選択的に、図示されたフラクタル輻射素子２４００は、閉ループを形成しているが、円形の一側が開放された形態に形成されることもできる。

図２５には、逆Ｖ字形のフラクタル構造が反復的に配列されて四角形に形状化されたフラクタル輻射素子２５１０が図示されている。図２６は、図２４と同様に、一回次元分割された逆Ｖ形態を反復的に配列して四角形に形状化された５つの輻射素子２６１０，２６２０，２６３０，２６４０，２６５０が図示されており、給電部２６６０に共に結合されている。

図２７は、本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの反射損失特性を図示した図面である。図２７は、１００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚ間の多重共振広帯域アンテナの反射損失特性を測定したものである。図示されているように、広い周波数帯域にわたって反射損失特性が向上しているということが分かる。

以上、本発明について望ましい実施形態を中心に説明した。本発明が属する技術分野で当業者は、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に本発明を具現できるということを理解するであろう。従って、前記開示された実施形態は、限定的な観点ではなくして説明的な観点から考慮されるものである。本発明の範囲は、前述の説明ではなくして特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。

本発明の多重共振広帯域アンテナは、例えば、超小型アンテナ関連の技術分野に効果的に適用可能である。

従来のＰＩＦＡの構造を図示した図面である。従来のメアンダライン構造を図示した図面である。従来のヒルバート格子構造モノポールアンテナの一実施形態の正面図を図示した図面である。従来のヒルバート格子構造モノポールアンテナの一実施形態の側面図を図示した図面である。ヒルバート格子構造モノポールアンテナの反射損失特性を図示したグラフである。本発明の一実施形態によるフラクタル輻射素子を利用した多重共振広帯域アンテナの正面図である。図６に図示された多重共振広帯域アンテナの側面図である。本発明の他の実施形態によるフラクタル輻射素子とフラクタル寄生輻射素子とを利用した多重共振広帯域アンテナの側面図である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル輻射素子、フラクタル寄生輻射素子及び短絡回路を利用した多重共振広帯域アンテナの側面図である。本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの側面図である。本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの側面図である。本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの側面図である。本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの正面図である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態によるフラクタル構造を図示した図面である。本発明のさらに他の実施形態による多重共振広帯域アンテナの反射損失特性を図示したグラフである。

符号の説明

１０ＰＩＦＡ
１１，６１０グラウンド
１２輻射素子
１３，２０，６２０給電部
１４短絡部
１５メアンダライン構造
１６ヒルバートモノポールアンテナ
１８，６００誘電体基板
６３０フラクタル輻射素子
８４０フラクタル寄生輻射素子
９５０導体ホール

Claims

誘電体基板と、
前記誘電体基板の上部に付着され、任意のフラクタル格子構造に配列されたフラクタル輻射素子と、
前記誘電体基板の上部に付着され、前記フラクタル輻射素子に給電する給電部と、
前記誘電体基板の下部のうち前記給電部と対応する位置に存在するグラウンドとを備える多重共振広帯域アンテナ。
前記誘電体基板の下部のうち前記フラクタル輻射素子と対応する位置に存在し、前記フラクタル輻射素子から放射された電波を再輻射するフラクタル寄生輻射素子をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子の上部または前記フラクタル寄生輻射素子の下部に、前記誘電体基板と少なくとも一つ以上のフラクタル寄生輻射素子とがさらに積層されていることを特徴とする請求項２に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子と前記フラクタル寄生輻射素子との間、またはフラクタル寄生輻射素子とフラクタル寄生輻射素子との間を連結する導体ホールをさらに備え、前記導体ホールの個数は、少なくとも一つ以上であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子は、
十字架状、ヘリンボーン形態、稲妻状、ヒルバート形態及び逆Ｖ字形のうち、少なくとも１つのフラクタル構造を有した導体が反復して配列されたことを特徴とする請求項１に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子は、
フラクタル格子構造が八角形状、円形状、四角形状に配列された基本構造が少なくとも一つ以上配列されたことを特徴とする請求項５に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子は、
前記フラクタル格子構造の一部領域が開放されたことを特徴とする請求項６に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子は、
前記八角形状の４個のコーナーにそれぞれ”Ｌ”字形のフラクタル格子構造が追加され、前記追加された”Ｌ”字形のフラクタル格子構造の終わり部分は、開ループまたは閉ループが形成されたことを特徴とする請求項６に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記導体ホールは、前記給電部と最大限離隔されて配されたことを特徴とする請求項４に記載の多重共振広帯域アンテナ。
前記フラクタル輻射素子と前記フラクタル寄生輻射素子は、同じ形態または互いに異なる形態のフラクタル構造であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の多重共振広帯域アンテナ。