JP4723673B2 - マルチモードアンテナ構造物 - Google Patents
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Description
上記の通信装置は、アンテナ構造物との両方向通信のための信号処理用回路を含む通信装置で電磁気信号を送受信するためのマルチモードアンテナ構造物であって、前記回路に動作可能に連結された複数のアンテナポートと、前記複数のアンテナポートの中で相異なっている一つに各々動作可能に連結された複数のアンテナ素子と、前記複数のアンテナ素子を電気的に連結する一つ以上の連結素子と、を含み、前記複数のアンテナ素子の中で隣接するいずれか一組のアンテナ素子は、一方のアンテナ素子の電流が他方のアンテナ素子に流れ、前記他方のアンテナ素子に連結されたアンテナポートをバイパス(bypass)して流れ、前記一方のアンテナ素子を通じて流れる電流は前記他方のアンテナ素子を通じて流れる電流と大きさが同一であり、前記複数のアンテナポートの中で前記隣接するいずれか一組のアンテナ素子に連結された一組のアンテナポートは、一方に励起されたアンテナモードが、他方のアンテナポートにより励起されたアンテナモードと希望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で電気的に隔離され、前記複数のアンテナ素子が前記連結素子により、多様なアンテナパターンを生成するように電気的に連結されることを特徴とするマルチモードアンテナ構造物を含む。
また、前記マルチモードアンテナ構造物は、前記複数のアンテナ素子の中でいずれの一
つのアンテナ素子の電流が該当アンテナ素子に電気的に連結された隣接するアンテナ素子
に流れ、前記隣接するアンテナ素子に結合されたアンテナポートを概してバイパスし、前
記該当アンテナ素子を通じて流れる電流の大きさは、前記隣接するアンテナ素子を通じて
流れる電流と大きさが同一であり、前記複数のアンテナポートの中で一つのポートにより
励起されたアンテナモードは、他のアンテナポートにより励起されたアンテナモードと希
望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で電
気的に隔離されて前記複数のアンテナ素子が多様なアンテナパターンを生成するように前
記アンテナ素子を電気的に連結する一つ以上の連結素子を含む。
また、前記マルチモードアンテナ構造物は、前記複数のアンテナ素子の中でいずれの一つのアンテナ素子の電流が該当アンテナ素子に電気的に連結された隣接するアンテナ素子に流れ、前記隣接するアンテナ素子に結合されたアンテナポートを概してバイパスし、前記該当アンテナ素子を通じて流れる電流の大きさは、前記隣接するアンテナ素子を通じて流れる電流と大きさが同一であり、前記複数のアンテナポートの中で一つのポートにより励起されたアンテナモードは、他のアンテナポートにより励起されたアンテナモードと希望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で電気的に隔離されて前記複数のアンテナ素子が多様なアンテナパターンを生成するように前記アンテナ素子を電気的に連結する一つ以上の連結素子を含む。
一方、以下の実施例では本発明によるさまざまな実施例について説明するが、本発明は相違である多様な実施例で具現可能であるだけではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能である。したがって、添付された図面及び詳細な説明に開示された実施例は、本発明の一例に過ぎないで、これは特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を限定しない。
本発明の多様な実施例による例示的なアンテナ構造物は(図4の第4のアンテナ構造物400により示されたように)接地面(ground)あるいはカウントポイズ(counterpoise)402から励起されるか、(図5の第5のアンテナ構造物500により示されたように)平衡構造で設計できる。どの場合とも、各々のアンテナ構造物は、二つ以上のアンテナ素子(図4の402、404及び図5の502、503)と一つ以上の伝導性連結素子(図4の406及び図5の506、508)を含む。説明の便宜のために、2ポート構造物が図面に例示されている。しかし、本発明の多様な実施例によって二つ以上のポートを有したアンテナ構造物で拡張が可能である。前記アンテナ構造物またはポート(図4の418、412及び図5の510、512)への信号連結は各アンテナ素子に提供される。前記連結素子は関心周波数または周波数範囲で前記二つのアンテナ素子の間を電気的に連結する。前記アンテナは物理的且つ電気的に一つの構造であるが、その動作は、そのアンテナを二つの独立されたアンテナで見なして説明することができる。前記第1のアンテナ構造物100のように連結素子を含まない場合には、前記第1−1のアンテナポート106は前記第1−1のアンテナ102に連結されており、前記第1−2のアンテナポート108は前記第1−2のアンテナ104に連結されていると言える。しかし、前記第4のアンテナ構造物400のように連結素子を含む場合には、前記第4−1のアンテナポート418は前記第4のアンテナ構造物400の一つのアンテナモードと連関されており、前記第4−2のアンテナポート412は他のアンテナモードと連関されていると言える。
前記第15のアンテナ構造物1500は、例えば金属スタンピングにより製造でき、0.2mm厚さの銅合金板で製造できる。また、前記第15のアンテナ構造物1500は、その中央の連結素子にピックアップ(pick−up)構造1510を含んで自動ピックアンドプレースアセンブリー(automated pick−and−place assembly)工程に使用できる。また、前記アンテナ構造物はリフロー方式の表面実装アセンブリー(surface−mount reflow assembly)と互換される。
また、上述した構造を含むがそれに限定されないで、他の各種実施例も請求の範囲内に属する。例えば、ここで説明した多様なマルチモードアンテナ構造の素子または構成要素は、同一機能を実行するより少ない構成要素を形成するために付加的な構成要素でさらに分離するか一緒に結合することができる。例えば、マルチモードアンテナ構造の部分であるアンテナ素子及び連結素子または素子は、複数のアンテナポートに動作可能に連結された多重給電点を有した単一放射構造物を形成するために結合することができる。
Claims (29)
- アンテナ構造物との両方向通信のための信号処理用回路を含む通信装置で電磁気信号を送受信するためのマルチモードアンテナ構造物であって、
前記回路に動作可能に連結された複数のアンテナポートと、
前記複数のアンテナポートの中で相異なっている一つに各々動作可能に連結された複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子を電気的に連結する一つ以上の連結素子と、を含み、
前記複数のアンテナ素子の中で隣接するいずれか一組のアンテナ素子は、一方のアンテナ素子の電流が他方のアンテナ素子に流れ、
前記他方のアンテナ素子に連結されたアンテナポートをバイパス(bypass)して流れ、
前記一方のアンテナ素子を通じて流れる電流は前記他方のアンテナ素子を通じて流れる電流と大きさが同一であり、
前記複数のアンテナポートの中で前記隣接するいずれか一組のアンテナ素子に連結された一組のアンテナポートは、一方に励起されたアンテナモードが、他方のアンテナポートにより励起されたアンテナモードと希望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で電気的に隔離され、
前記複数のアンテナ素子が前記連結素子により、多様なアンテナパターンを生成するように電気的に連結されることを特徴とするマルチモードアンテナ構造物。 - 前記通信装置は、セルラーハンドセット(cellular handset)、PDA(Personal Digital Assistants)、無線ネットワーク装置(wireless networking device)またはPC(personal computer)用データカード(data card)であることを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子はダイポール(dipoles)を含み、前記一つ以上の連結素子は前記アンテナポートの対向側に前記ダイポールを連結することを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、モノポール(monopole)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記マルチモードアンテナ構造物は、希望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で前記アンテナ素子に対して入力インピーダンス整合(input impedance match)を提供する整合ネットワーク(matching network)をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、ヘリカルコイル(helical coil)、広帯域平板型(wideband planer shapes)、チップアンテナ(chip antennas)、蛇行形状(meandered shapes)、ルーフ(loops)または誘導性分路形態(inductively shunted forms)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子の中で少なくとも二つは、異なる幾何学的形象を有することを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、各々同一である幾何学的形象を有することを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、各々アンテナ構造物に希望隔離帯域幅(isolation bandwidth)とインピーダンス帯域幅(impedance bandwidth)を提供するために与えられた幅を有するように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、アンテナ構造物に希望隔離帯域幅(isolation bandwidth)とインピーダンス帯域幅(impedance bandwidth)を提供するために与えられた距離ほど離隔されたことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記マルチモードアンテナ構造物は、印刷回路基板(PCB)上に製造された平面構造を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、各々多重共振周波数(multiple resonant frequency)を提供するために同一ではない長さの分離されたフィンガー(split finger)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、同調アンテナ(tunable antenna)を形成するために長さ調節が可能であることを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナ素子は、各々前記アンテナ素子の有効電気的長さを増加または減少させることができる制御可能なスイッチを含むことを特徴とする、請求項13に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子は、前記アンテナ素子の間の電気的連結に前記アンテナ素子の間の電気的距離とおおよそ同一な電気的長さを提供することを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子は、前記マルチモードアンテナ構造物に希望隔離帯域幅(isolation bandwidth)を提供するために与えられた電気的長さを有するように構成されたことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子は、前記マルチモードアンテナ構造物に希望隔離帯域幅(isolation bandwidth)を提供するために前記アンテナ素子の長さ方向に間隔を設けて複数配置されることを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子は、前記アンテナ素子の長さ方向に沿って離隔された複数の連結素子を含み、前記連結素子は、各々アンテナ構造物に希望隔離帯域幅(isolation bandwidth)を提供するために前記連結素子と前記アンテナ素子の間の連結を開放するように選択可能なスイッチを含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子は、フィルターを含んで前記連結素子が前記フィルターと関連された与えられた周波数帯域内だけで有効なアンテナ素子の間の連結を提供するようにすることを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子は二つの連結素子を含み、その中で一つは高域通過フィルターを含み、他の一つは低域通過フィルターを含むことにより、二重帯域アンテナ構造物を提供することを特徴とする、請求項19に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一つ以上の連結素子、各々前記アンテナ素子の間の電気的連結の遅延時間、位相またはインピーダンスを変更可能にするために同調素子(tunable element)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記マルチモードアンテナ構造物は、自動ピックアンドプレースアセンブリー工程(automated pick and place assembly process)に使うための、マス(mass)の中央にピックアップ構造(pickup feature)を含んだスタンプ金属部(stamped metal part)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記マルチモードアンテナ構造物は、プラスチックキャリア(carrier)上に装着された柔軟性印刷回路を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記マルチモードアンテナ構造物は、前記複数のアンテナ素子が実装され、前記一つ以上の連結素子が隣接するアンテナ素子を連結する導電性バンド(conductive band)形態で実装されるスリーブを含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記アンテナ構造物を前記通信装置に連結するための同軸ケーブル連結部をさらに含むことを特徴とする、請求項24に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記複数のアンテナポートに印加される伝送信号を各々増幅するための複数の増幅器をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- 前記一方のアンテナ素子の電流は、前記複数のアンテナ素子であって前記一方のアンテナ素子と隣接して前記連結素子により連結された複数の隣接アンテナ素子に流れ、前記複数の隣接するアンテナ素子と各々連結された複数のアンテナポートをバイパス(bypass)するが、前記一方のアンテナ素子を通じて流れる電流は、前記複数の隣接するアンテナ素子を通じて流れる電流と大きさが同一であることを特徴とする、請求項1に記載のマルチモードアンテナ構造物。
- アンテナ構造物との両方向通信のための信号処理用回路が含まれたPCBアセンブリーを含む通信装置で前記PCBアセンブリーに実装されて電磁気信号を送受信するためのマルチモードアンテナ構造物であって、
前記回路に動作可能に連結された複数のアンテナポートと、
前記複数のアンテナポートの中で相異なっている一つに各々動作可能に連結された複数のアンテナ素子と、
前記複数のアンテナ素子を電気的に連結する一つ以上の連結素子と、を含み、
前記複数のアンテナ素子の中で隣接するいずれか一組のアンテナ素子は、一方のアンテナ素子の電流が他方のアンテナ素子に流れ、
前記他方のアンテナ素子に連結されたアンテナポートをバイパス(bypass)して流れ、
前記一方のアンテナ素子を通じて流れる電流は前記他方のアンテナ素子を通じて流れる電流と大きさが同一であり、
前記複数のアンテナポートの中で前記隣接するいずれか一組のアンテナ素子に連結された一組のアンテナポートは、一方に励起されたアンテナモードが、他方のアンテナポートにより励起されたアンテナモードと希望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で電気的に隔離され、
前記複数のアンテナ素子が前記連結素子により、多様なアンテナパターンを生成するように電気的に連結され、
前記マルチモードアンテナ構造物はスタンピングまたは印刷された金属構造と、を含むことを特徴とするマルチモードアンテナ構造物。 - アンテナ構造物との両方向通信のための信号処理用回路を含む通信装置で電磁気信号を送受信するためのマルチモードアンテナ構造物であって、
前記回路に動作可能に連結された三つ以上のアンテナポートと、
前記三つ以上のアンテナポートの中で相異なっている一つに各々動作可能に連結され、前記マルチモードアンテナ構造物が実装される筺体(enclosure)の周辺に離隔配置される三つ以上のアンテナ素子と、
前記三つ以上のアンテナ素子を電気的に連結する一つ以上の連結素子と、を含み、前記三つ以上のアンテナ素子の中で、いずれの一つのアンテナ素子の電流が、隣接する複数のアンテナ素子に流れ、
前記隣接する複数のアンテナ素子に連結された複数のアンテナポートをバイパス(bypass)して流れ、
前記いずれの一つのアンテナ素子を通じて流れる電流は、前記隣接する複数のアンテナ素子を通じて流れる電流と大きさが同一であり、
前記三つ以上のアンテナポートにおいて、いずれの一つにより励起されたアンテナモードは、他のアンテナポートにより励起されたアンテナモードと希望信号周波数範囲(desired signal frequency range)で電気的に隔離され、
前記三つ以上のアンテナ素子が前記連結素子により、多様なアンテナパターンを生成するように電気的に連結されることを特徴とするマルチモードアンテナ構造物。
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