JP2017005706A - 集積されるバランを伴うダイポールアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】サイズが低減されたバランを備えるダイポールアンテナを提供する。
【解決手段】誘電体基板13上で実現されるダイポールアンテナ1は、遷移部12を介して互いに電気的に接続される、2つの放射素子10および11を備える。バランは、放射素子10内に配置される矩形形状のスロット16で構成される。スロット16の第1の端部16aは、短絡回路を、遷移部12の隣の第2の端部16bは、開回路を形成する。給電点14および基準点15は、スロット16の対向する側部上に配置される。対向する側部は、スロット16に沿って第1の端部16aから第2の端部16bまで延在する。ダイポールアンテナ1は、給電導体21と接地導体22とを備える給電ライン2によって給電される。
【選択図】図2
【解決手段】誘電体基板13上で実現されるダイポールアンテナ1は、遷移部12を介して互いに電気的に接続される、2つの放射素子10および11を備える。バランは、放射素子10内に配置される矩形形状のスロット16で構成される。スロット16の第1の端部16aは、短絡回路を、遷移部12の隣の第2の端部16bは、開回路を形成する。給電点14および基準点15は、スロット16の対向する側部上に配置される。対向する側部は、スロット16に沿って第1の端部16aから第2の端部16bまで延在する。ダイポールアンテナ1は、給電導体21と接地導体22とを備える給電ライン2によって給電される。
【選択図】図2
Description
本発明は、一般的には、セットトップボックス、ゲートウェイ、およびスマートホームデバイスなどのホームネットワーキング電子デバイス内に集積されるがこれに制限されない、ワイヤレスシステムでのアプリケーションのための新しいアンテナ設計に関する。
本発明は、より詳細には、バラン機能を備えるアンテナに関する。
ワイヤレス技術の出現によって、セットトップボックス、ゲートウェイ、およびスマートホームデバイスなどの多数の製品は、組み込まれるアンテナを備える。組み込まれるアンテナは一般的には、少なくともワイヤレスチップセットを支持するプリント回路基板(PCB)の全周にわたって、製品の内部に集積される。チップセットは、アンテナに、異なる長さのアンテナケーブルを介して接続される。
これらのアンテナの集積化は、それらが適正に設計されなければ、例えばセットトップボックスでは、高速度および/または高電力バス(PCi−e、RGMII、Sata、USB、HDMI(登録商標)、・・・)からの、ディジタルチップ(CPU)からの、SDRAMメモリの給電ラインからの、・・・などの、ワイヤレス製品の異なる発生源からのノイズを拾い上げることにより、ワイヤレスシステム性能を損なう場合がある。このノイズは、コモンモード電流に起因して、放射素子によって、または、アンテナケーブルのシールドによってのいずれかで、アンテナに結合し得る。電流のこれらの漏出は、ダイポールアンテナの給電が不平衡であるときに起こり得る。
図1は、同軸ケーブルによって給電されるダイポールアンテナの概略図を示し、コモンモード電流問題点を例示する。このダイポールは2つの放射素子、同軸ケーブルの中心給電導体に接続される第1の放射素子、および、同軸ケーブルのシールドに接続される第2の放射素子から構成される。同軸ケーブルの中心給電導体から来る電流はIAと表される。同軸ケーブルのシールドの内側側部から来る電流はIBと表され、ここでIB=−IAである。しかしながら同軸ケーブルの外側では、この電流IBは、ダイポールの第2の放射素子(IB−IC)と、同軸ケーブルの外側側部(IC)との間で広げられる。コモンモード電流ICと呼ばれる、同軸ケーブルの外側側部上を流れる電流は、放射し、外部的なノイズ発生源に結合し得るものであり、これは、現代のワイヤレスシステムでは回避されなければならない。さらに、同軸ケーブルに沿ったこの不要な電流漏出は、放射素子の放射に組み合わされる、いくつかの追加的な放射発生源を生成する。それは、アンテナ指向性および交差偏波の増大、ならびに、放射パターン形状の変更につながる。これらの両方がMIMOシステム性能に影響を及ぼすものである。なぜなら、この場合は変動率仕様に準拠するためにトランシーバ出力電力が低減されなければならず、角度カバレッジが低いからである。
異なる解決策が、この寄生結合を低減し、および/または、コモンモード電流ICを低減するために開発されてきた。
1つの解決策は、アンテナケーブル長さを増大して、異なるノイズ発生源との結合を回避する新しいケーブル取り回しを見出すことにある。この解決策の重大な欠点は、それは、ケーブルロスを増大し、したがって、追加的なコストとともに、より低いアンテナ効率を提供するということである。
別の解決策は、不平衡の信号を平衡の信号に変換する、バラン(「平衡不平衡変換器」の短縮形)を使用することにある。バランは、ケーブルとアンテナとの間に挿入される。例えば、折り返しバラン(folded balun)、スリーブバラン、分離同軸バラン(split coax balun)、半波長バラン、またはキャンデラブラバラン(candelabra balun)などの、いくつかのバランが使用され得る。このバランは、ケーブルの外側を流れて戻るコモンモード電流を防止するために、セラミックバランであり、および/または、フェライトビーズもしくはRFチョーク/インダクタを使用し得る。この解決策は、余分なコストをアンテナに追加するものであり、アンテナと追加的なデバイスとの間の相互作用によって、放射パターン形状を変更し、および/または、指向性を増大し得る。バランはさらには、ダイポールアンテナに対して集積され、印刷技術で実現され得る。その事例ではバランは、ダイポールの放射素子の間に挿入され、そのことが、アンテナのサイズを増大する。
本発明の1つの目的は、バランを備え、全体としてのサイズが低減されたダイポールアンテナを提案することである。
本発明の第1の特徴は、
− 遷移部を介して電気的に接続される、少なくとも第1の放射素子および第2の放射素子と、
− その第1の放射素子上の給電点、および基準点であって、その給電点は給電ラインの給電導体に接続され、その基準点は前記給電ラインの接地導体に接続される、上記給電点および基準点と、
− バランと、
を備え、
そのバランは、その第1の放射素子の内部に配置される少なくとも第1のスロットを備え、前記第1のスロットは、第1の端部での短絡回路、および、その遷移部の隣の第2の端部での開回路を有し、
− その給電点およびその基準点は、その第1のスロットに沿った対向する側部上に配置される、ダイポールアンテナに関する。そのバランは、それが、その第1の放射素子により少なくとも3つの側部で囲まれるように、その第1の放射素子の内部に配置され得る。
− 遷移部を介して電気的に接続される、少なくとも第1の放射素子および第2の放射素子と、
− その第1の放射素子上の給電点、および基準点であって、その給電点は給電ラインの給電導体に接続され、その基準点は前記給電ラインの接地導体に接続される、上記給電点および基準点と、
− バランと、
を備え、
そのバランは、その第1の放射素子の内部に配置される少なくとも第1のスロットを備え、前記第1のスロットは、第1の端部での短絡回路、および、その遷移部の隣の第2の端部での開回路を有し、
− その給電点およびその基準点は、その第1のスロットに沿った対向する側部上に配置される、ダイポールアンテナに関する。そのバランは、それが、その第1の放射素子により少なくとも3つの側部で囲まれるように、その第1の放射素子の内部に配置され得る。
本発明の実施形態によると、そのバランは、そのダイポールアンテナのその2つの放射素子の1つに集積される。そのような構成は、より小型のアンテナを得ることに寄与する。
特定の実施形態では、その基準点は、その遷移部を備えるそのスロットのその側部上に配置される。
第1の実施形態では、その第1のスロットの長さは、λ1/4に実質的に等しく、ここでλ1は、前記第1の放射素子および第2の放射素子に関連付けられる第1の周波数f1の導波される波長(guided wavelength)である。
この実施形態では、その給電点およびその基準点は有利には、その遷移部の隣のその第1のスロットの対向する側部上に構成される。
変形形態では、その第1のスロットの長さは、λ1/4とは異なり得るものであり、その基準点は有利には、帯域幅内でそのアンテナのインピーダンスマッチングを最適化するために、その遷移部の隣に配置される。
本発明の実施形態によると、その給電ラインは、
− 同軸ケーブル、
− マイクロストリップまたはストリップライン、
− コプレーナ導波ライン、
− スロットライン、
からなる群に属する。
− 同軸ケーブル、
− マイクロストリップまたはストリップライン、
− コプレーナ導波ライン、
− スロットライン、
からなる群に属する。
特定の実施形態では、その第1の放射素子および第2の放射素子の全体的な形状は、楕円形、または矩形、または三角形、または台形、または多角形である。
特定の実施形態では、そのバランは、少なくとも1つの第2のスロットをさらに備え、前記少なくとも1つの第2のスロットは、その第1のスロット内で開放する。
特定の実施形態では、前記少なくとも1つの第2のスロットの長さは、その周波数f1でのそのバラン機能を強化するために、その第1のスロットのその長さに実質的に等しい。
特定の実施形態では、そのダイポールアンテナは、その第1の放射素子に接続される第3の放射素子、および、その第2の放射素子に電気的に接続される第4の放射素子をさらに備え、前記第3の放射素子および第4の放射素子は、そのアンテナの第2の周波数帯域内の第2の周波数f2に関連付けられる。
特定の実施形態では、第1の周波数帯域は、周波数帯域[5.15GHz,5.85GHz]であり、その周波数f1は、その周波数帯域[5.15GHz,5.85GHz]内の1つの周波数である。
特定の実施形態では、その第2の周波数帯域は、周波数帯域[2.4GHz,2.5GHz]であり、その周波数f2は、その周波数帯域[2.4GHz,2.5GHz]内の1つの周波数である。
特定の実施形態では、そのダイポールは、単一または多層基板を備え、その第1の放射素子および第2の放射素子、ならびに、適用可能であるならば、その第3の放射素子および第4の放射素子は、前記単一または多層基板上に配置される。
変形形態では、そのダイポールアンテナは、打ち抜き金属技術で実現される。
本発明のさらなる特徴は、本発明のその第1の特徴の任意の実施形態による少なくとも1つのダイポールアンテナを備える、電子ワイヤレスデバイスに関係する。特定の実施形態では、その電子ワイヤレスは、ゲートウェイデバイスまたはセットトップボックスデバイスを備える。
本発明は、例として与えられ、保護の範囲を制限しない、後に続く説明および図面への参照によって、より良好に理解され得る。
すでに説明されたが、同軸線に接続されるダイポールアンテナを通って流れる電流を例示する概略図である。
本発明の第1の実施形態によるダイポールアンテナの斜視図である。
WiFi帯域5GHzで作動する、図2で図示されるようなダイポールアンテナを示す図である。
周波数に対する、図3のアンテナのリターンロス応答を例示する曲線を示す図である。
周波数に対する、図3のアンテナのピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する2つの曲線を示す図である。
周波数に対する、図3のアンテナのアンテナ効率応答および放射効率応答を例示する2つの曲線を示す図である。
5.5GHzでの図3のアンテナの3D指向性放射パターンを示す図である。
5.5GHzでの図3のアンテナの電流密度分布を示す図である。
本発明の第2の実施形態によるダイポールアンテナの斜視図である。
2つの周波数帯域で作動する、本発明の第3の実施形態によるダイポールアンテナの斜視図である。
2つのWiFi帯域2.4GHzおよび5GHzで作動する、図10で図示されるようなダイポールアンテナを示す図である。
周波数に対する、図11のアンテナのリターンロス応答を例示する曲線を示す図である。
周波数に対する、図11のアンテナのピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する2つの曲線を示す図である。
周波数に対する、図11のアンテナのアンテナ効率応答および放射効率応答を例示する2つの曲線を示す図である。
2.45GHzでの図11のアンテナの3D指向性放射パターンを示す図である。
5.5GHzでの図11のアンテナの3D指向性放射パターンを示す図である。
例示の実施形態は、様々な変更および代替形式が可能であるが、それらの実施形態は、図面での例として示され、本明細書で詳細に説明されることになる。しかしながら、例示の実施形態を開示される特定の形式に制限する意図はなく、反対に、例示の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内に含まれるすべての変更、等価物、および代替物をカバーするためのものであることを理解すべきである。同様の番号は、図の説明の全体を通して同様の要素を指す。
本発明は、本明細書では以降、2つの実施形態、1つの単一帯域アンテナ、および、1つの二重帯域アンテナによって説明される。当然ながら本発明は、多帯域アンテナに適用され得る。
図2から9は、本発明の第1の実施形態による、単一帯域ダイポールアンテナを示す。
図2は、単一帯域アンテナの斜視図である。同図を参照すると、ダイポールアンテナ1は、遷移部12を介して互いに電気的に接続される、2つの放射素子10および11を備える。この実施形態ではダイポールアンテナは、誘電体基板13上で実現される。放射素子10および11は、基板上に形成された導電層にエッチングされる。遷移部12は、放射素子10を放射素子11に電気的に接続する導電層の区域を示す。この実施形態では、2つの放射素子の全体的な形状は楕円形である。当然ながら、他の放射素子の形状が使用され得る。例えば、三角形、台形、または多角形、または矩形の形状を伴う他の放射器要素が使用され得る。長さに対して相対的に大きな幅を有するそのような放射素子の設計は、小型アンテナを得ることに寄与する。
放射素子の全長は有利には、WiFi帯域[5.15GHz−5.85GHz]内の周波数に対しては、所望の周波数帯域内の所与の周波数f1の導波される波長のおよそ半分である。
ダイポールアンテナ1は、給電導体21と接地導体22とを備える給電ライン2によって給電される。図2では、給電ラインは同軸線である。同軸線のシールドは、接地導体である。マイクロストリップもしくはストリップライン、またはコプレーナ導波(CPW)ライン、またはスロットラインなどの、他の給電ラインが使用され得る。
給電ラインの給電導体21は、放射素子10に給電点14で接続され、接地導体22は、アンテナに基準点(reference point)15で接続される。
ダイポールアンテナ1は、給電ライン2の外側を流れて戻るコモンモード電流を防止するために、バランをさらに備える。
本発明の実施形態によると、バランは、放射素子10内に配置されるスロット16を備える。矩形形状のスロット16は、第1の端部16aにおいて短絡回路を、および、遷移部12の隣の第2の端部16bにおいて開回路を有する。給電点14および基準点15は、スロット16の対向する側部上に配置される。対向する側部は、スロットに沿って第1の端部16aから第2の端部16bまで延在する。
基準点15は、遷移部12を備えるスロットの側部上に配置される。それは、遷移部12に、または、遷移部の近くに位置設定される。有利にはスロット16の長さは、λ1/4に実質的に等しく、ここでλ1は周波数f1の導波される波長である。しかしこの長さは、周波数帯域内でインピーダンスマッチングを最適化するために変更され得る。
同様に給電ラインは好ましくは、アンテナの2つの放射素子の間の中央に置かれるが、それは、周波数帯域内でインピーダンスマッチングを最適化するためにずらされ得る。
ミアンダスロット(meander slot)またはテーパスロットに類する、他のスロット形状が、要求される周波数帯域幅を達成するために使用され得る。
同様に、1つまたはいくつかの孔が、放射器に、その放射性能を改善するために挿入され得る。
そのようなアンテナ構成の性能が、5GHz帯域での無指向性WiFiアンテナを達成するために評価されている。
図3は、プラスチック部分(ABS)の部品Pに取り付けられた試験されるアンテナを示す。アンテナ1は、プラスチック部分に、アンテナを所望の位置で維持するように設計されるキャビネットの側面に接着/発泡テープにより貼り付けられる。このアンテナ設計は、HFSSTM 3D電磁気シミュレーションツールを使用してシミュレートされている。一部の関連性のある寸法が、ここで、下記で与えられる:
− 基板寸法:17.5mmx9.8mm、
− アンテナ金属部分の厚さ:0.03mm、
− 放射素子の(x方向での)全長:16.5mm、
− スロット16の長さ:遷移部まで6mm、
− 同軸ケーブル2の長さ:100mm(10mmのみが同軸ケーブルとして形成され、残りの90mmは、シールドのみが考えられる)、
− プラスチック材料:ABS、
− プラスチック部分寸法:20mmx20mmx2.5mm、
− 基板の底部と、プラスチック部分Pとの間の間隙:発泡テープの幅に対応する1mm。
− 基板寸法:17.5mmx9.8mm、
− アンテナ金属部分の厚さ:0.03mm、
− 放射素子の(x方向での)全長:16.5mm、
− スロット16の長さ:遷移部まで6mm、
− 同軸ケーブル2の長さ:100mm(10mmのみが同軸ケーブルとして形成され、残りの90mmは、シールドのみが考えられる)、
− プラスチック材料:ABS、
− プラスチック部分寸法:20mmx20mmx2.5mm、
− 基板の底部と、プラスチック部分Pとの間の間隙:発泡テープの幅に対応する1mm。
そのようなアンテナの性能が、図4から8により例示される。
図4は、周波数に対する、アンテナのリターンロス(dBでのS(1,1))を例示する曲線である。この図は、広いマッチング帯域(リターンロス<−10dB)が、所望のWiFi帯域[5.15GHz−5.85GHz]をカバーする、帯域5GHz〜6GHzに対して達成されるということを示す。
図5は、周波数に対する、図3のアンテナのピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する2つの曲線を示す。この図は、指向性の妥当なレベル(〜3dBi)が達成される(アンテナは無指向性であると考えられる)ということを示し、アンテナの放射性能への同軸ケーブルの影響の低さを示す。同様に、シミュレートされるゲインは実際、全体の周波数帯域に関しておよそ2.5/2.8dBiの同じレベルである。
図6は、帯域[5GHz−6GHz]での(パーセンテージでの)アンテナおよび放射効率を例示する2つの曲線を示す。これらの2つの曲線は、全体の帯域での(90%に近い)高い放射効率、および高いアンテナ効率を示す。
図7は、5.5GHzでのアンテナの(dBiでの)3D指向性放射パターンを例示する。この図は、非常に低いリップルを示す。
図8は、5.5GHzでのアンテナの(A/mでの)電流密度分布を図示する。この図は、最も高い電流レベルがスロットの短絡回路面に位置すること、および、最も低い電流レベルが基準点の近傍に位置することを示す。それは、同軸線2の外側表面を流れて戻る電流(コモンモード電流)を最小化することを可能とする。
すべてのこれらのシミュレーション測定は、放射素子10内に集積されるバランが、所望の機能、すなわち、アンテナのゲインおよび放射性能を低下させることなく、同軸線の外側表面を流れて戻るコモンモード電流を防止することを実現することを示す。アンテナの1つの放射素子内のバランのこの集積化は、低コスト小型アンテナを達成することを可能とする。
図2から図8により例示されるアンテナは、放射素子10内に集積される単一のスロット16を備える。
図9により例示される変形形態では、1’により参照されるアンテナは、放射素子10内の追加的なスロット17を備え、スロット17は、スロット16内で開放する。スロット17はL形状を有する。このスロットは、第1の端部17aでの短絡回路、および、スロット16の端部16bの隣の第2の端部17bでの開回路を備える。
スロット17の長さは有利には、周波数f1でのバラン機能を強化するために、スロット16の長さ(λ1/4)に実質的に等しい。
別の変形形態では、基準点15は、遷移部12を備える側部に対して対向するスロットの側部上に配置されて存在する。その事例では、アンテナの性能はより低い。
図2から9を参照した上述したアンテナは、所与の周波数帯域の信号を放射または受信するように適合される。本発明はさらには、多帯域アンテナにも適用され得る。
図10は、本発明の実施形態による二重帯域アンテナ100の斜視図を示す。
同図を参照すると、ダイポールアンテナ100は、遷移部112を介して相互に電気的に接続される、2つの放射素子110および111を備える。これらの2つの放射素子は、第1の周波数帯域、例えばWiFi帯域[5.15GHz−5.85GHz]に関連付けられる。放射素子110および111は、誘電体基板113上に形成される導電層でエッチングされる。放射素子110および111の全長は有利には、第1の周波数帯域内の所与の周波数f1、例えば、WiFi帯域[5.15GHz−5.85GHz]内の周波数の導波される波長のおよそ半分である。
ダイポールはさらには、それぞれ放射素子110および111に電気的に接続される、2つの放射素子118および119を備える。放射素子118および119は、第2の周波数帯域内の周波数f2、例えば、WiFi帯域[2.4GHz−2.5GHz]内の周波数に関連付けられる。図10において、放射素子118および119は、小型アンテナを得るためにL形状のアームである。放射素子118は、放射素子110から、L形状のスロット120により離隔され、放射素子119は、放射素子111から、L形状のスロット121により離隔される。放射素子118および119の全長は有利には、第2の周波数帯域内の所与の周波数f2、例えば、WiFi帯域[2.4GHz−2.5GHz]内の周波数の導波される波長のおよそ半分である。
図2におけるように、ダイポールアンテナ100は、給電導体21と接地導体22とを備える給電ライン2によって給電される。給電ラインは同軸線である。
給電ラインの給電導体21は、放射素子110に給電点114で接続され、接地導体22は、アンテナに基準点115で接続される。
本発明の実施形態によると、ダイポールアンテナ100は、給電ライン2の外側を流れて戻るコモンモード電流を防止するために、バランを備える。バランは、放射素子110内に配置されるスロット116を備える。スロット116は、テーパ形状を有し、第1の端部116aでの短絡回路、および、遷移部112の隣の第2の端部116bでの開回路を備える。給電点114および基準点115は、スロット116に沿って、スロットの対向する側部上に配置される。基準点115は、遷移部に、または、遷移部112の近くに存在する。
有利にはスロット16の長さは、λ1/4に実質的に等しく、ここでλ1は、周波数f1の導波される波長である。
そのようなアンテナ構成の性能が、2.4GHz帯域および5GHz帯域の両方での無指向性WiFiアンテナを達成するために評価されている。
図11は、プラスチック部分(ABS)の部品Pに取り付けられた試験されるアンテナを示す。アンテナ100は、プラスチック部分に、アンテナを所望の位置に保持するように設計されたキャビネットの側面に接着/発泡テープにより貼り付けられる。このアンテナの設計は、HFSSTM 3D電磁気シミュレーションツールを使用してシミュレートされている。一部の関連性のある寸法が、ここで、下記で与えられる:
− 基板寸法:26mmx9.8mm、
− アンテナ金属部分の厚さ:0.03mm、
− 放射素子の(x方向での)全長:42.6mm@2.45GHz、および16.5mm@5.5GHz、
− スロット16の長さ:遷移部まで6mm、
− 同軸ケーブル2の長さ:100mm(10mmのみが同軸ケーブルとして形成され、残りの90mmは、シールドのみが考えられる)、
− プラスチック材料:ABS、
− プラスチック部分寸法:40mmx40mmx2.5mm、
− 基板の底部と、プラスチック部分Pとの間の接着テープ:0.1mm。
− 基板寸法:26mmx9.8mm、
− アンテナ金属部分の厚さ:0.03mm、
− 放射素子の(x方向での)全長:42.6mm@2.45GHz、および16.5mm@5.5GHz、
− スロット16の長さ:遷移部まで6mm、
− 同軸ケーブル2の長さ:100mm(10mmのみが同軸ケーブルとして形成され、残りの90mmは、シールドのみが考えられる)、
− プラスチック材料:ABS、
− プラスチック部分寸法:40mmx40mmx2.5mm、
− 基板の底部と、プラスチック部分Pとの間の接着テープ:0.1mm。
そのようなアンテナの性能が、図12から16により例示される。
図12は、周波数に対する、アンテナの(dBでの)リターンロス(S(1,1))を例示する曲線である。この図は、広いマッチング帯域(リターンロス<−10dB)が、WiFi帯域5GHzおよび2.4GHzに対して達成されるということを示す。
図13は、周波数に対する、図3のアンテナの(dBiでの)ピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する2つの曲線を示す。この図は、指向性の妥当なレベル(2.4GHz帯域での〜2dBi、および、5GHz帯域での3.6から4.2dBi)が達成される(アンテナは無指向性であると考えられる)ということを示し、アンテナの放射性能への同軸ケーブルの影響の低さを示す。同様に、シミュレートされるゲインは、およそ、2.4GHz帯域では1/1.5dBi、および、5GHz帯域では3/3.5dBiで全く同じレベルである。
図14は、2.4GHzおよび5GHzでの2つのWiFi帯域での(パーセンテージでの)アンテナおよび放射効率を例示する2つの曲線を示す。これらの2つの曲線は、2つの帯域での(90%に近い)高い放射効率、および高いアンテナ効率を示す。
図15は、2.45でのアンテナの(dBiでの)3D指向性放射パターンを例示し、図16は、5.5GHzでのアンテナの3D指向性放射パターンを例示する。これらの2つの図は、非常に低いリップルを示す。
本明細書の上記で開示されるような、集積されるバランを伴うダイポールアンテナは、より小型のアンテナが得られることを可能とし、電子製品の内部でのより良好な集積化レベルを可能とする。2つの放射素子の1つ内のバランの集積化は、従来技術のダイポール給電(バランによる、または、よらない)によるより低い、同軸ケーブルとの相互作用を示す。
本発明の実施形態による提案されるアンテナは、単一もしくはいくつかの導電層上の印刷技術で、または、打ち抜き金属技術でのいずれかで実現され得る。これらの2つの技術は、大衆市場に良好に適合される。
本発明の一部の実施形態が、添付の図面で例示され、前述の詳細な説明に記載されたが、本発明は開示された実施形態に制限されず、添付の特許請求の範囲に記載され定義される本発明から逸脱することなく、数多くの再構成、変更、および置換が可能であることが理解されるべきである。
Claims (15)
- − 遷移部(12;112)を介して電気的に接続される、少なくとも第1の放射素子(10;110)および第2の放射素子(11;111)と、
− 前記第1の放射素子上の給電点(14;114)、および基準点(15;115)であって、前記給電点は、給電ライン(2)の給電導体(21)に接続され、前記基準点は、前記給電ラインの接地導体(22)に接続される、前記給電点および前記基準点と、
− バランと、
を備え、
− 前記バランは、前記第1の放射素子の内部に配置される少なくとも第1のスロット(16;116)を備え、前記第1のスロットは、第1の端部(16a;116a)において短絡回路を、および前記遷移部の隣の第2の端部(16b;116b)において開回路を有し、
− 前記給電点(14;114)および前記基準点(15;115)は、前記第1のスロットの対向する側部上に配置される、ダイポールアンテナ(1;1’;100)。 - 前記基準点(15;115)は、前記遷移部を備える前記スロットの前記側部上に配置される、請求項1に記載のダイポールアンテナ。
- 前記第1のスロット(16;116)の長さは、λ1/4に実質的に等しく、ここでλ1は、前記第1の放射素子および第2の放射素子に関連付けられる第1の周波数f1の導波される波長である、請求項1または2に記載のダイポールアンテナ。
- 前記基準点(15;115)は、前記遷移部に存在する、請求項3に記載のダイポールアンテナ。
- 前記給電ライン(2)は、
− 同軸ケーブル、
− マイクロストリップまたはストリップライン、
− コプレーナ導波ライン、
− スロットライン、
からなる郡に属する、請求項1から4のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。 - 前記第1の放射素子および第2の放射素子(10、11;110、111)の全体的な形状は、楕円形、または矩形、または三角形、または台形、または多角形である、請求項1から5のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
- 前記バランは、少なくとも1つの第2のスロット(17)をさらに備え、前記少なくとも1つの第2のスロットは、前記第1のスロット(16)内で開放する、請求項1から6のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
- 前記少なくとも1つの第2のスロット(17)の長さは、前記第1のスロット(16)の前記長さにほぼ等しい、請求項7に記載のダイポールアンテナ。
- 前記第1の放射素子(110)に電気的に接続された第3の放射素子(118)、および、前記第2の放射素子(111)に電気的に接続された第4の放射素子(119)をさらに備え、前記第3の放射素子および前記第4の放射素子(118、119)は、前記アンテナの第2の周波数帯域内の第2の周波数f2に関連付けられる、請求項1から8のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
- 第1の周波数帯域は、周波数帯域[5.15GHz,5.85GHz]であり、前記周波数f1は、前記周波数帯域[5.15GHz,5.85GHz]内の1つの周波数である、請求項3から9のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
- 前記第2の周波数帯域は、周波数帯域[2.4GHz,2.5GHz]であり、前記周波数f2は、前記周波数帯域[2.4GHz,2.5GHz]内の1つの周波数である、請求項9または10に記載のダイポールアンテナ。
- 単一または多層基板(13、113)を備え、前記第1の放射素子および前記第2の放射素子、ならびに、適用可能であれば、第3の放射素子および第4の放射素子は、前記基板上に配置される、請求項1から11のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
- 前記ダイポールアンテナは、打ち抜き金属技術で実現される、請求項1から11のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の少なくとも1つのダイポールアンテナを備える、電子ワイヤレスデバイス。
- ゲートウェイデバイスまたはセットトップボックスデバイスを備える、請求項14に記載の電子ワイヤレスデバイス。
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