JP2010511339A5 - - Google Patents

Description

本発明の第１の態様によれば、共通軸を中心にして配置される少なくとも第1及び第２の対の細長い導電性の実質的に螺線形のアンテナ素子を有する誘電体装荷多線巻ヘリカルアンテナであって、該素子はそれぞれ給電端と連結端とを有し、各対の該連結端は共に連結導体によって連結され、前記第1の対の前記アンテナ素子は第1の導電性ループの一部を形成し、前記第２の対の前記アンテナ素子は第２の導電性ループの一部を形成し、軸方向に向けられる円偏波放射に対して該アンテナが共振する動作周波数において、前記導電性ループのそれぞれは、実質的に波長の（２ｎ−１）／２倍の電気長を有し、ｎは整数である、誘電体装荷多線巻ヘリカルアンテナが提供される。本発明による好ましいアンテナでは、ヘリカル素子はそれぞれ、軸を中心にして４分の１巻を達成する。本発明は主に、２００ＭＨｚを超える周波数において動作するアンテナに適用することができ、アンテナは、５よりも大きな比誘電率を有する固体材料から成る誘電体コアを含み、コアの材料は、コア外側表面によって画定される体積の大部分を占有し、コアの外側表面上に、又は外側表面に隣接して３次元アンテナ素子構造が配置され、構造は平衡給電接続を有する。典型的には、平衡給電構造が、給電接続から、たとえば、平衡回路入力、たとえば差動増幅器に接続されるように意図される端子まで延在する。その給電構造は、誘電体コア上にあるか、又は増幅器が実装されるプリント回路基板上にある、一対の平行なワイヤ、ツイストペア線、又は平行な印刷導電路を含むことができる。

本発明の別の態様によれば、２００ＭＨｚを超える周波数において動作するためのアンテナアセンブリは、共通軸上を中心にして配置される、横方向において対向する少なくとも一対の細長い導電性アンテナ素子を有するアンテナ素子構造の誘電体装荷アンテナであって、該素子はそれぞれ、給電端及び連結端を有し、該対の連結端は互いに連結される、誘電体装荷アンテナと、前記対の前記素子の前記給電端に接続される平衡入力を有する無線周波数フロントエンド素子とを備え、前記アンテナが共振する動作周波数において、前記対の前記アンテナ素子は、波長の実質的に（２ｎ−１）／２倍である電気長を有する導電性ループの一部を形成し、ｎは整数である。好ましいアンテナでは、ループの電気長は約半波長（すなわち、位相に関して１８０度）であり、ヘリカル素子はそれぞれ４分の１巻の螺旋形である。アンテナ及びその給電構造によって差動増幅器入力に与えられる信号源抵抗は典型的には、少なくとも５００オームであり、１キロオームよりも大きいことが好ましい。

後述するように、上記の誘電体装荷アンテナと、そのアンテナに結合される差動増幅器とを備えるアンテナアセンブリが提供され、そのアンテナは、１５よりも大きな比誘電率
を有する固体材料から成る誘電体コアを含み、そのアンテナ素子は共通軸を有し、コアの外側表面上で、又は外側表面に隣接して軸方向において同一の広がりを有し、そのアンテナはさらに、その給電端部においてアンテナ素子の１つ又は複数にそれぞれ結合される一対の給電接続点を有する給電接続を含み、その差動増幅器は、給電接続点のうちの１つにそれぞれ接続される一対の入力端子を備える差動入力を有する。さらに、差動増幅器の代わりにＳＡＷフィルタ素子を用いることができ、そのフィルタ素子は、アンテナの給電接続点のうちの１つにそれぞれ接続される一対の入力端子を備える平衡入力を有する。フィルタ特性はバンドパスフィルタであることが好ましい。他のフィルタ特性も実現可能である。バンドパスフィルタ特性が用いられるにしても、異なる特性が用いられるにしても、無線受信機と一体に、又はその一部として形成されるときに、フィルタ素子は、フィルタ素子の受信機下流の混合器段に関連する影像周波数の信号を除去するように調整されることが好都合である。特に、モノリシックセラミックＳＡＷフィルタが適している。

Claims (15)

1. ２００ＭＨｚを超える周波数において動作する誘電体装荷多線巻ヘリカルアンテナであって、５よりも大きな比誘電率を有する固体材料から成る誘電体コア（１２）を含み、該コアの材料はコア外側表面によって画定される容積の大部分を占有し、共通軸を中心にして配置される少なくとも第1及び第２の対の細長い導電性の実質的に螺線形のアンテナ素子を有する前記コアの外側表面上に、又は該外側表面に隣接して３次元アンテナ素子構造が配置され、該素子はそれぞれ給電端と連結端とを有し、各対の該連結端は共に連結導体によって連結され、前記第1の対の前記アンテナ素子は第1の導電性ループの一部を形成し、前記第２の対の前記アンテナ素子は第２の導電性ループの一部を形成し、軸方向に向けられる円偏波放射に対して該アンテナが共振する動作周波数において、前記導電性ループのそれぞれは、実質的に波長の（２ｎ−１）／２倍の電気長を有し、ｎは整数である、誘電体装荷多線巻ヘリカルアンテナ。
2. 前記アンテナ素子はそれぞれ、前記軸を中心にして４分の２Ｐ−１巻を達成し、Ｐは整数であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 平衡給電接続及び平衡給電構造を備えることを特徴とする、請求項1又は２に記載のアンテナ。
4. 前記給電構造は、平衡給電接続を有し５００オームよりも大きな信号源インピーダンスを与える、請求項１又は２に記載のアンテナ。
5. アンテナアセンブリであって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘電体装荷多線巻ヘリカルアンテナと、平衡入力が該アンテナに結合される無線周波数（ＲＦ）フロントエンド段を有する受信機とを含み、前記平衡入力の入力インピーダンスは少なくとも５００オームである、アンテナアセンブリ。
6. 前記アンテナは、円筒形側面部分と、該側面部分に対して実質的に垂直に延在する近位表面部分及び遠位表面部分とを有する円筒形コアを有し、前記無線周波数フロントエンド段は、前記近位表面部分及び前記遠位表面部分のうちの一方の上に、又は該一方に隣接して固定されるプリント回路基板上に形成される差動増幅器であることを特徴とする、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記コアは側面部分と、該側面部分に対して実質的に垂直に延在する近位表面部分及び遠位表面部分とを有し、
   前記コアは、その底部が前記近位表面部分を形成する空洞を有し、
   前記無線周波数フロントエンド段は、前記空洞内に実装されることを特徴とする、請求項５に記載のアセンブリ。
8. 前記アセンブリは、前記コアに実装される導電性筐体を含み、前記無線周波数フロントエンド段は、前記筐体内に配置されるシングルエンド出力接続を有することを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載のアセンブリ。
9. 請求項１に記載の誘電体装荷多線巻ヘリカルアンテナと、該アンテナに接続される差動増幅器とを含むアンテナアセンブリであって、
   前記アンテナは一対の給電接続点を有する給電接続を備え、該給電接続点はそれぞれ、その給電端において前記アンテナ素子のうちの１つ又は複数に接続され、前記差動増幅器は、一対の入力端子を備える差動入力を有し、該入力端子はそれぞれ、前記給電接続点のうちのそれぞれ１つに接続され、
   前記コアは、前記アンテナ素子が関連付けられた側面部分を有し、該コアの中を貫通して、遠位コア表面部分から近位コア表面部分まで延在する通路を有し、前記給電接続点は前記遠位表面部分に関連付けられ、前記アセンブリは、前記通路を通って、前記給電接続点から前記差動増幅器まで延在する平行対給電線をさらに含むことを特徴とする、アンテナアセンブリ。
10. 前記差動増幅器はプリント回路基板上に配置され、前記コアは、その近位表面部分において該プリント回路基板に固定されることを特徴とする、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記プリント回路基板は、前記共通軸に対して垂直に存在する平坦な基板であり、前記給電接続点は前記共通軸上に、又は該共通軸に隣接して、且つ前記コアの外側表面部分上に配置され、前記アンテナ素子は、該外側表面部分上にあるそれぞれの径方向導体によって、前記給電接続点に接続されることを特徴とする、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. ２００ＭＨｚを超える周波数において動作するためのアンテナアセンブリであって、共通軸上を中心にして配置される、横方向において対向する少なくとも一対の細長い導電性アンテナ素子を有するアンテナ素子構造の誘電体装荷アンテナであって、該素子はそれぞれ、給電端及び連結端を有し、該対の連結端は互いに連結される、誘電体装荷アンテナと、前記対の前記素子の前記給電端に接続される平衡入力を有する無線周波数フロントエンド素子とを備え、前記アンテナが共振する動作周波数において、前記対の前記アンテナ素子は、波長の実質的に（２ｎ−１）／２倍である電気長を有する導電性ループの一部を形成し、ｎは整数である、アンテナアセンブリ。
13. 前記フロントエンド素子は差動増幅器を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のアセンブリ。
14. 前記フロントエンド素子は表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタデバイスを含むことを特徴とする、請求項１２に記載のアセンブリ。
15. 前記ＳＡＷフィルタデバイスはＳＡＷフィルタバランであることを特徴とする、請求項１４に記載のアセンブリ。