JP5149442B2 - 電磁放射散逸装置用のマイクロストリップアンテナ - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁放射線を受信するアンテナに関するものである。より具体的には、本発明は、前記作動中の電磁放射線の放射源の周辺に配置され、作動中の放射源から発生する望ましくない電磁放射線を低減させるアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
作動中に電磁放射線を放射する装置は数多くある。例えば、無線通信装置は送信中に意図的に電磁放射線を発生させる。他の装置においては意図せずに放射される。例えば、電子レンジで調理している場合、電子レンジからマイクロ波が知らないうちに漏れている可能性がある。ハンドヘルドの携帯電話の広範囲な普及および使用により、この種の放射線による潜在的な有害性に関する懸念が高まってきている。新しいハンドヘルドの携帯電話は内蔵アンテナを有する伸長したハウジングを有するが、旧来のハンドヘルドの携帯電話は、通常、ハウジングから上垂直方向に延びるアンテナを伴う伸長したハウジングを有する。これらのいずれかのタイプの電話を使用する際、ユーザーの頭部が当該携帯電話に隣接して配置されると、前記アンテナが近接されることになる。前記携帯電話により送信が行われる際、前記アンテナは電磁放射線を発生する。この種のアンテナは本明細書においては送信アンテナと呼ぶ。このように、ユーザーが会話をしているとき、前記装置は前記送信アンテナから電磁放射線を発しており、ユーザーの頭部に対し相当量の電磁エネルギーが近距離で直接投射されていることになる。
【０００３】
各携帯電話は、ユーザーが曝される電磁放射線の量に関する政府の特定のガイドラインに準拠しなければならない。人体によって吸収される無線周波（ＲＦ）電磁放射線の量は、ＳＡＲあるいは比吸収率として知られている単位で測定される。電話の動作に大きな悪影響を与えることなく前記ＳＡＲを低減させることが望ましい。
【０００４】
前記送信アンテナから発生する電磁エネルギーから人体を保護する試みがなされてきた。例えば、Ｈｕｎｔに対して発行された米国特許第５，６１３，２２１号明細書は、ユーザーの頭部から電磁放射線を排除するために前記送信アンテナとユーザーの頭部の間に設置する伝導性ストリップを開示している。前記送信アンテナの位置または電磁放射線のパターンを変えることにより電磁エネルギー源を人体から遠ざける試みもなされている。例えば、Ｒｉｎｏｔに対して発行された米国特許第６，３５６，７７３号明細書では、前記送信アンテナは電話から取り外され、ユーザーの頭部の上に配置されている。前記送信アンテナとユーザーの頭部との間に絶縁シールドが帽子のように配置されており、それにより放射を防ぎ電磁放射線がユーザーの体を貫通しないようにしている。Ｓｉｍｍｏｎｓに対して発行された米国特許第６，０３１，４９５号明細書では、送信アンテナの両極の間に伝導性ストリップを使用して、ユーザーの頭部から離れてエンドファイア型双方向パターンを生成する。電磁放射線を相殺することにより有害な放射への曝露を低減させる試みがなされている。例えば、Ｈｓｕらに対して発行された米国特許第６，３１４，２７７号明細書では、携帯電話に信号をフィードバックすることにより、吸収性のディレクショナル・シールドで携帯電話から発せられた電磁放射線をキャンセルする携帯電話のアンテナが開示されている。
【０００５】
アメリカ合衆国特許出願公報第２００８／００１４８７２号明細書の記載によると、電磁放射線を低減させる１つの方法として、アンテナで放射線を捕獲して電流に変換した後にこれを消失させる方法がある。しかし、アンテナは、特定の周波帯域でＲＦシグナルと受信するように設計されており、且つ、携帯電話は４つの異なる帯域の１またはそれ以上の帯域で通常作動する。例えば、欧州では、ＧＳＭ携帯電話は、９００ＭＨｚ及び１８００ＭＨｚの帯域で作動する。アメリカ合衆国では、ＧＳＭ及びＣＤＭＡ携帯電話は８５０ＭＨｚまたは１９００ＭＨｚの帯域で作動する。携帯電話の殆どの周波帯域または全周波帯域で放射線を捕獲できる電磁散逸装置用のアンテナを設計するのが好ましい。
ミアンダアンテナはその小型さ、軽量さ、製造の容易さ、全方向放射パターンのため、携帯電話のシグナル受信用に普及してきた。ミアンダアンテナは、プリント基板（ＰＣＢ）等の誘電体基板上に印刷された折り畳まれたワイヤで一般に構成される。ミアンダアンテナは、多くの他のアンテナの構造よりずっと小さなスペースで特定周波帯域で共振する。ミアンダアンテナの共振周波数は、ミアンダアンテナの要素の全ワイヤ長が大きくなるにつれて少なくなる。更に、ミアンダアンテナの折りたたみが極めて近くなり強い結合を有する場合、アンテナの容量性負荷もかかり、帯域幅を拡大させる。アンテナ全体の形状、ワイヤ長及びレイアウトを各アンテナの目的に合わせて最適化する必要がある。携帯電話の周波帯域の全域で効率的な電磁放射散逸装置用のミアンダアンテナを設計するのが好ましい。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６８５２８号公報
【特許文献２】
欧州特許出願公開第１５２３０６１号明細書
【特許文献３】
米国特許出願公開第２００６−００９７９３０号明細書
【特許文献４】
特開２００１−２９８３１３号公報
【特許文献５】
米国特許第７８００５５４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本願の目的は、アクティブな放射源のユーザーに対して、放射源の所望されるパフォーマンスに大幅な悪影響を及ぼすことなしにＳＡＲを減少させる装置に使用されるアンテナを提供することである。特に、携帯電話がユーザーに与える好ましくない放射線を低減させるために特別に設計されたアンテナ構造を提供することを目的とする。また、携帯電話通信用に割当てられた４つの主要周波帯域のいずれかで作動する携帯電話からの電磁放射線を捕獲することができるアンテナ構造を提供することを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、マイクロストラップアンテナに関し、特に、好ましくない電磁放射線への露出を低減させる電磁放射散逸装置、あるいは周知または未知の電磁放射線の存在を示す装置に使用されるマイクロストリップアンテナに関するものである。前記散逸装置は、送信中の携帯電話等のアクティブな放射源からの放射線を捕獲するアンテナを使用するものである。前記装置は、捕獲した放射線を電流に変換し、電流使用装置（熱、機械、化学、電気装置、またはその組合せ）を作動して消費することにより集めた電流を消去する。
【０００９】
本願発明によるマイクロストリップアンテナは、いくつかの連続的に接続されたミアンダリングセグメントでなり、各ミアンダリングセグメントは、２つの連続する屈曲によって連続して接続される少なくとも２つの平行に隣接する導電部分と、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する１またはそれ以上のミアンダリングセグメント、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する１またはそれ以上のミアンダリングセグメントを有する。このアンテナは、特に好ましくない電磁放射線への露出を低減させるのに有利な特性を有することが知られている。
【００１０】
本発明によるアンテナは、単極アンテナであるのが好ましい。
【００１１】
前記屈曲は著しい屈曲であるのが好ましい。「著しい屈曲」とは、有意なテーパーや丸み付けがないことを意味する。
【００１２】
前記マイクロストリップは、０．００５〜０．０３５インチの間の幅であるのが好ましい。
【００１３】
前記マイクロストリップは０．５〜５インチの間の長さであるのが好ましい。
前記の平行に隣接する導電部分は０．０３〜０．７インチの間の間隔で置かれるのが好ましい。
【００１４】
前記アンテナは少なくとも２つのミアンダリングセグメントまたは有意に異なる幅を持つことが好ましい。ミアンダリングセグメントの「幅」とは、そのセグメントの平行に隣接する導電部分の両端間の距離の意味である。有意に異なる幅のミアンダリングセグメントを含むことにより、前記アンテナは各種の有意に異なる波長における電磁放射線をより良好に捕獲することができる。
【００１５】
前記アンテナは、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第１のミアンダリングセグメントと、前記第１のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する第２のミアンダリングセグメントとを有するのが好ましい。さらに好ましくは、前記アンテナは、さらに前記第２のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第３のミアンダリングセグメントを有する。
【００１６】
更に好ましくは、前記アンテナは、前記第３のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する第４のミアンダリングセグメントとを有するのが好ましい
前記アンテナは、さらに前記第４のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第５のミアンダリングセグメントを有してもよい。
【００１７】
好適な実施形態では、前記第５のミアンダリングセグメントは、電気接点に接続され、前記第１、第３、及び第５のミアンダリングセグメントは、有意に平行な端を有し、且つ、前記第３のミアンダリングセグメントは前記第１及び第５セグメントよりも有意に狭い幅を有してもよい。ミアンダリングセグメントの「端」とは、そのセグメントの平行に隣接する導電部の隣接する終点を接続するラインの意味である。この構成によって、様々な有意に異なる波長の電磁放射線を捕獲をさらに向上させる。
【００１８】
前記第２のミアンダリングセグメントの２つの端は１°以上９０°未満の角度で収束し、前記第４のミアンダリングセグメントの上端と下端は９０°より大きい角度でそれるのが好ましい。前記ミアンダリングセグメントの足跡を見ると（「足跡」とは前記セグメントの周囲の輪郭・外形の意味）、前記第２のミアンダリングセグメントの足跡は、前記第１のミアンダリングセグメントの幅から前記第３のミアンダリングセグメントの幅にテーパーし、前記第４のミアンダリングセグメントの足跡は、前記第３のミアンダリングセグメントの幅から前記第５のミアンダリングセグメントの幅にテーパーする。
【００１９】
本発明は、本発明によるマイクロストリップアンテナと、このマイクロストリップアンテナに接続された散逸アセンブリとを有する装置、さらにアクティブな放射源から放射される電磁放射線への露出を低減させる方法に関するものであり、この方法は、本発明によるマイクロストリップアンテナで前記アクティブな放射源からの電磁放射線を受取り、前記アンテナ内で電流を誘発させ、この電流を散逸アセンブリに導電してこの散逸アセンブリを前記電流で作動させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、電磁放射線散逸装置と協動する本願のアンテナを図示したブロック図である。
【図２】図２は、放射源の近辺に配置された本願のアンテナと協動する電磁放射線散逸装置を図示したブロック図である。
【図３】図３は、携帯電話で使用される本願のアンテナを組み込んだプリント配線基板のブロック図である。
【図４】図４は、前記アンテナの好適な寸法を示すものである。
【図５】図５は、外側ケースに前記電磁放射線散逸装置を有する携帯電話の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本願発明は、マイクロストリップアンテナ１４、特に好ましくない放射線への露出を低減させるための電磁放射線散逸装置１０または周知または未知の電磁放射線の存在を示す装置で使用されるマイクロストリップアンテナ１４である。散逸装置１０は、図１で示されるようにアンテナ１０と散逸アセンブリ１７を有する。図２に示されるような放射源１１は作動中に電磁放射線を発信する。アンテナ１４が前記放射線に照射されると、前記アンテナ１４中で電子が刺激され、電子フロー（電流）が生成される。前記電磁放射線の吸収を続けるには、前記電流は前記アンテナからいずれ排出されなくてはならない。ターゲットのアンテナ１４から導体１２によってこの電流が排出され、散逸アセンブリ１７に移動され、ここで電気、機械または熱装置の作動に電流が消費される。小さな放射源の場合は、電流は小さく、導体はワイヤまたはプリント配線基板のリード線のような簡単なものでよい。大きな放射源に対しては、もっと強力な導線が必要となる。
【００２２】
図３は本願のアンテナ１４が組み込まれたＰＣＢ３０が図示される。当技術分野で周知のように、アンテナは電磁エネルギーの受信体または収集体の機能を有する任意の導電する物体である。更に、アンテナはいくつかの重要なパラメータを有するが、もっとも関連があるものに、増幅率、放射パターン、帯域幅及び分極がある。受信アンテナには、所望の放射線を受信するために適用される電磁場が前記アンテナの全長に分散されている。シグナルが到達する前記受信アンテナが、受信された放射線の波長に相対する特定の長さを有する場合は、誘導電流はもっと強くなる。前記アンテナの所望される長さは周知の数式で次のように決定可能である。
【００２３】
【数１】

【００２４】
ここで、λは入射放射線の波長、ｆは前記入射放射線の周波数、及びｃは光速である。例えば、１９００ＭＨｚのシグナルが空気中を移動する際、約３２ｃｍでサイクルを完了する。前記シグナルが３２ｃｍアンテナまたはそのある１分数分（波長の１／２、１／４または１／１６）に到する場合の誘導電流は、前記波長の感知可能な分数分でない場合に比べてずっと強くなる。
【００２５】
通常、ＰＣＳ、Ｇ３またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの携帯電話及び他の無線通信技術では送信の際に、電波またはマイクロ波領域またはその両方で放射線を放出する。これらまた他の消費者製品は、複数波長（周波数）を放出する。特に携帯電話は、送信時に４５０ＭＨｚ、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、及び１９００ＭＨｚの領域で放射線を放出する。したがって、マイクロストリップアンテナ１４はさまざまな周波数でうまく機能する必要がある。携帯電話周波数に対応する波長は、下記に要約される。
【００２６】
【表１】

【００２７】
ここでいうマイクロストリップアンテナ１４は、受信アンテナであり、意図的に電磁エネルギーを送信しないものである。マイクロストリップアンテナ１４は、いぞれの種類のマイクロストリップアンテナも可能であり、例えば、ＰＣＢトレースアンテナ、ワイヤアンテナ、導電インクアンテナまたは当技術分野で周知の他の任意の導電物質によるアンテナである。マイクロストリップアンテナ１４は、１ｏｚの銅マイクロストリップが蛇行またはミアンダリングパターンに配置された単極のＰＣＢトレースアンテナであるのが好ましい。ＰＣＢトレースアンテナ、マイクロストリップおよびこれらの製造方法は、当技術分野で周知である。ＰＣＢ３０は前記マイクロストリップを含む上面を有する。好適実施形態では、前記ＰＣＢは、１．８ＧＨｚで導電性を有さない標準の０．８ｍｍＦＲ４基板材料である。柔軟性を向上させるには、０．５ｍｍの基板を代用してもよい。例えば、前記ＰＣＢアンテナを不規則な形または丸みのある携帯電話または他の装置への装着を可能にするには、０．５ｍｍ未満の厚さのＰＣＢが好ましい。前記の好適実施形態では、前記ＰＣＢは、図３に示されるような、瓶または変形した砂時計のような形に形成され、アンテナ用にグランド・プレーンを使用する代わりに、前記アンテナは、ＬＥＤを発光させるために交流電流を直流に変換するブリッジ整流器に接続される。
【００２８】
前記ＰＣＢ３０の上面上のマイクロストリップは、０．００５〜０．０３５インチの間の幅であることが好ましいが、図４に示されるように０．０２０インチ幅であるとさらに好ましい。前記マイクロストライプの一端から他端までの全長は、０．５〜５インチであるのが好ましいが、図４で示されるように３．８６１６５インチであるとさらに好ましい。全体の銅のアンテナ領域は０．０７９８平方インチであるのが好ましい。前記アンテナの好適な外周は、７．９３４９インチである。本願によるマイクロストリップアンテナの一般パターンでは、複数の連続して接続されるミアンダリングセグメントで構成されており、各ミアンダリングセグメントは、２つの連続した屈曲によって接続される少なくとも２つの平行して隣接する導電部を有し、１またはそれ以上のミアンダリングセグメントは９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有し、１またはそれ以上のミアンダリングセグメントは９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する。好ましくは、前記の各屈曲は、有意なテーパーや丸み付けがない、著しい屈曲であるのが好ましい。前記平行な隣接する導電部間の距離は、その間隔（ｐｉｔｃｈ）である。
【００２９】
前記アンテナは、少なくとも２つのミアンダリングセグメントまたは有意に異なる幅を有する。ミアンダリングセグメントの幅は、そのセグメントの平行に隣接する導電部分の両端間の距離の意味である。前記アンテナは、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第１のミアンダリングセグメントと、前記第１のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する第２のミアンダリングセグメントとを有するのが好ましい。さらに好ましくは、前記アンテナは、さらに前記第２のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第３のミアンダリングセグメントを有する。更に好ましくは、前記アンテナは、前記第３のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する第４のミアンダリングセグメントとを有するのが好ましい。前記アンテナは、さらに前記第４のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第５のミアンダリングセグメントを有する。
【００３０】
好適な実施形態では、前記第５のミアンダリングセグメントは、電気接点に接続され、前記第１、第３、及び第５のミアンダリングセグメントは、有意に平行な端を有し、且つ、前記第３のミアンダリングセグメントは前記第１及び第５セグメントよりも有意に狭い幅を有するものである。ミアンダリングセグメントの端は、そのセグメントの平行に隣接する導電部の隣接する終点を接続するラインからなる。
【００３１】
前記第２のミアンダリングセグメントの２つの端は１°以上で９０°未満の角度で収束し、前記第４のミアンダリングセグメントの上端と下端は９０°より大きい角度でそれるのが好ましい。前記ミアンダリングセグメントの足跡を見ると（「足跡」とは前記セグメントの周囲の輪郭・外形の意味）前記第２のミアンダリングセグメントの足跡は、前記第１のミアンダリングセグメントの幅から前記第３のミアンダリングセグメントの幅にテーパーし、前記第４のミアンダリングセグメントの足跡は、前記第３のミアンダリングセグメントの幅から前記第５のミアンダリングセグメントの幅にテーパーする。
【００３２】
図３には、いくつかの略９０度の角または屈曲といくつかの更に大きいまたは小さい角度の角または屈曲が組み込まれた複数のミアンダリングセグメントを有する前記マイクロストリップアンテナの好ましいパターンが図示されている。前記好適実施形態のセグメント及び角度の特定の寸法は、図４及び下記に説明される。便宜上、また図３及び４において、マイクロストリップアンテナ１４のｙ方向に伸びる部分は垂直部分（垂直方向部分）、マイクロストリップアンテナ１４のｘ方向に伸びる部分は、水平部分（水平方向部分）と言及される。図３及び４に示されるように、マイクロストリップアンテナ１４の全水平部分は互いに有意に平行である。それに対し、前記垂直部分は、有意に平行または傾斜している。図示されるように、前記垂直部分は、各ミアンダリングセグメントで統一した高さ（またはｙ方向のずれ）を有する。図４に示されるように、これらの垂直部分は、一貫して０．０７インチの高さである（すべての高さは示されていないが、全体で統一されていると理解されるべきである）。代わりに、各垂直部分の高さを１ミアンダリングセグメント内で変化させたり、異なるミアンダリングセグメント間で変化させることも可能である。さらに図示されるように、隣接する平行の水平部分間の間隔もすべて０．０５インチである。各垂直部分の高さと同様に、隣接する平行部分間の間隔も１ミアンダリングセグメント内で変化させたり、異なるミアンダリングセグメント間で変化させることも可能である。前記水平部分及び垂直部分は、互いに角度または「屈曲角度」をもって接続される。屈曲角度は、０から１８０度内の任意の内部角度が可能である。図３及び４で示されるように前記屈曲は、著しい角度で、有意なテーパーや丸みがないのが好ましい。
【００３３】
図３では、前記マイクロストリップアンテナ１４が、連続して接続される複数のマイクロストリップセグメント３１〜３５に分割されることが図示されている。マイクロストリップセグメント３１はその近接端部でコンデンサ１５に連結する垂直部分を有する。セグメント３１は、屈曲３１ａにおいて、セグメント３１の足跡の全幅の半分にあたる水平部分３１ｂに対して９０度で曲がる。セグメント３１は、次に右左と蛇行し、さらに４つの９０度の屈曲を含む。セグメント３１において、前記垂直部分は互いに平行である。セグメント３１の遠位端部は、第２のマイクロストリップセグメント３２の近接端部に、９０度以下の屈曲３２ａにおいて連結する。セグメント３２の足跡は、各垂直部分が前記アンテナのｙ軸に沿った中央線に向かって傾斜するように、セグメント３１の全幅からさらに狭まった幅にテーパーし、９０度より大きいまたは９０度未満の屈曲を含む蛇行パターンを含む。セグメント３２の遠位端部は、第３のマイクロストリップセグメント３３の近接端部に屈曲３３ａにおいて連結する。セグメント３３はセグメント３１よりも幅が狭く、９０度の屈曲をさら６つに有する。セグメント３３では、垂直部分が互いに平行である。セグメント３３の遠位端部は、第４のマイクロストリップセグメント３４の近接端部に屈曲３４ａにおいて連結する。セグメント３４の足跡は、各垂直部分が前記中央線の反対方向に向かって傾斜するように、セグメント３３の幅からより大きな幅にテーパーし、９０度より大きいまたは９０度未満の屈曲を含む蛇行パターンを含む。最後にセグメント３４の遠位端部は、第５のマイクロストリップセグメント３５の近接端部に屈曲３５ａにおいて連結する。セグメント３５は、セグメント３１の全幅と同じ幅を有し、８つの９０度の屈曲を含む。セグメント３５の最後の部分は、水平でセグメント３５の足跡の全幅の１である。セクション３５の垂直部分は、互いに平行である。前記好適実施形態では、２１の９０度の屈曲、３つの９０度未満の屈曲、及び３つの９０度より大きい屈曲を有する。代替の実施形態では、屈曲の数が異なってもよいが、図３及び４で示されるような、様々な角度の屈曲を取り込んだ変形砂時計や瓶の一般的な形状が受信のためのもっとも広い領域を提供する。
【００３４】
図４には、マイクロストリップアンテナ１４の好適実施形態のインチでの寸法が示される。角度測定については±０．５°、直線的測定については±０．０１５が許容範囲である。マイクロストリップアンテナ１４は、０．０７インチの高さの第１の垂直部分と、９０度の角度で前記第１の垂直部分と接続する０．１８インチの幅の第１の水平部分と、９０度の角度で前記第１の水平部分と接続する０．０７インチの高さの第２の垂直部分と；９０度の角度で前記第２の垂直部分と接続する０．３２インチの幅の第２の水平部分と；９０度の角度で前記第２の水平部分と接続する０．０７インチの高さの第３の垂直部分と；９０度の角度で前記第３の垂直部分と接続する０．３２インチの幅の第３の水平部分とを有する。
【００３５】
図４で示されるマイクロストリップアンテナ１４は、前記第１のマイクロストリップセグメントに連続して接続され、且つ０．０７インチの垂直間隔で前記第１のミアンダリングセグメントの第３の水平部分に６５．８３°の角度で接続する第１の垂直部分を有する、第２のミアンダリングセグメントと；１１４．１７°の角度で前記第１の垂直部分に接続される第１の水平部分と；０．０７インチの垂直間隔で６５．８３°の角度で接続する第２の垂直部分と、１１４．１７°の角度で前記第２の垂直部分に接続される第２の水平部分とを有する。
【００３６】
図４で示されるマイクロストリップアンテナ１４は更に、前記第２のミアンダリングセグメントに連続して接続され、且つ０．０７インチの高さの垂直部分を有し、９０度の角度で前記第２のミアンダリングセグメントの第２の水平部分に接続する、第３のミアンダリングセグメントと、９０度の角度で前記第１の垂直部分に接続された０．２０インチの幅の第１の水平部分と、９０度の角度で前記第１の水平部分に接続された０．０７インチの高さの第２の垂直部分と、９０度の角度で前記第２の垂直部分に接続された０．２０インチの幅の第２の水平部分と、９０度の角度で前記第２の水平部分に接続された０．０７インチの高さの第３の垂直部分と、９０度の角度で前記第３の垂直部分に接続された０．２０インチの幅の第３の水平部分と、９０度の角度で前記第３の水平部分に接続された０．０７インチの高さの第４の垂直部分と、９０度の角度で前記第４の垂直部分に接続された０．２０インチの幅の第４の水平部分とを有する。
【００３７】
図４で示されるマイクロストリップアンテナ１４は更に、前記第３のミアンダリングセグメントに連続して接続され、且つ０．２０インチの幅の第１の水平部分を有し、９０度の角度で前記第３のミアンダリングセグメントの第４の水平部分に接続する、第４のミアンダリングセグメントと、前記第１の水平部分と１４６．７１°の角度で接続される０．０７インチの垂直間隔を有する第１の垂直部分と、前記第１の垂直部分に３３．２９°の角度で接続される０．３２インチ幅の第２の水平部分とを有する。
【００３８】
図４で示されるマイクロストリップアンテナ１４は更に、前記第４のミアンダリングセグメントに連続して接続され、且つ０．０７インチの高さの垂直部分を有し、９０度の角度で前記第４のミアンダリングセグメントの第１の水平部分に接続する、第５のミアンダリングセグメントと、９０度の角度で前記第１の垂直部分に接続された０．３２インチの幅の第１の水平部分と、９０度の角度で前記第１の水平部分に接続された０．０７インチの高さの第２の垂直部分と、９０度の角度で前記第２の垂直部分に接続された０．３２インチの幅の第２の水平部分と、９０度の角度で前記第２の水平部分に接続された０．０７インチの高さの第３の垂直部分と、９０度の角度で前記第３の垂直部分に接続された０．３２インチの幅の第３の水平部分と、９０度の角度で前記第３の水平部分に接続された０．０７インチの高さの第４の垂直部分と、９０度の角度で前記第４の垂直部分に接続された０．１６インチの幅の第４の水平部分とを有する。
【００３９】
マイクロストラップアンテナ１４は、散逸装置１０の散逸アセンブリ１７と協動して、携帯電話のユーザーへのＳＡＲを効果的に低減させるが、その際に前記携帯電話から携帯電話のタワーまたは基地局への送信に有意な悪影響を及ぼさない。図３に示したように、マイクロストリップアンテナ１４は、コンデンサ１５とダイオード１６に接続されて、前記ＬＥＤ１８を駆動する。これにより、前記散逸装置はさらにユーザーに対して電磁放射線の存在を示すことができる。前記コンデンサとダイオードが電圧増倍機として作動して、前記ＬＥＤ１８を駆動するための十分な電圧を生成する。例えば、この低レベルの適用で、４つのコンデンサ１５が２つのダイオード１６に使用できる。前記ダイオード１６は、約０．２−０．３Ｖの極めて低い順電圧を有する高周波ＲＦショットキーダイオードであるのが好ましい。そのようなダイオードは、例えば、カリフォルニア州サニービルのＡｅｒｏｆｌｅｘ／Ｍｅｔｅｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．から市販されている。前記コンデンサは、南キャロライナのマーテルビーチのＡＶＸから購入できるＡＶＸ０６０３ＺＤ１０５ＫＡＴ２Ａなどの１．０μｆの６ＶＤＣセラミックコンデンサが好ましい。前記ＬＥＤはカリフォルニア州のインダストリー市Ｋｉｎｇｂｒｉｇｈｔ Ｃｏｒｐから購入可能なＡＰＴ１６０８ＳＥＷＥなどの低電流６３２ｎｍ赤ＬＥＤが好ましい。
【００４０】
コンデンサ及びダイオードの数は異なるレベルの放射線放射源との協動の際の必要に応じて増やしたり減らしたりすることが可能である。例えば、高エネルギーを放出する放射源からの短波電波などの好ましくない放出を低減させるために、コンデンサの数を減らすことは可能である。それは、前記アンテナから排出される電圧自体が散逸アセンブリを駆動するために十分であるからである。
【００４１】
収集された電流は、１またはそれ以上の電流消費体として定義される任意の散逸アセンブリ１７を作動するのに使用可能である。たとえば、前記散逸アセンブリ１７は１またはそれ以上のブザー、ベルあるいは電力を音に変換する他の任意の変換器；モーターまたは電力を運動に変換する他の任意の変換器；ヒーターまたは電力を熱に変換する他の任意の変換器；ランプまたは電力を光に変換する他の任意の変換器、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。前記電流は、化学反応を触媒するために使用されてもよい。前記好適実施形態では、前記電流は、電流が供給されると発光するＬＥＤに適用され、前記装置１０が作動中であること、または電磁放射線の存在をユーザーに示すという２次目的に使用される。別の実施形態では、電流は、液晶ディスプレーに適用される。前記散逸アセンブリ１７は前記放射源１１内で１またはそれ以上の電流の消費体を作動するために使用される。
【００４２】
図５には、携帯電話５０に適用された、マイクロストリップアンテナ１４を組み込んだデバイス１０が図示される。携帯電話５０は、前記電磁放射源１１である。散逸デバイス１０は、前記放射源１１に接続される必要はない。例えば、前記好適実施形態では、前記散逸装置１０は前記携帯電話５０に電気的に接続されていない。さらに、散逸装置１０は、人の衣服に装着されたり、ジュエリーや飾り紐、帽子、スカーフなどのアクセサリーと一体化することにより、携帯電話に近辺に単に置かれてもよい。ただし、散逸装置１０が前記放射源１１と不注意に別々になってしまったり、意図した機能が中断されないために、前記散逸装置１０は、前記放射源１１に物理的に接続しているのが好ましい。例えば、散逸装置１０は、図５に示されるように前記携帯電話５０の外部ハウジング５１に接着されてもよい。散逸装置１０は、ネジ、ピン、圧縮または摩擦によるフィット等の他の方法を使って放射源１１に付着されるか、散逸装置１０は前記放射源１１と一体化するように形成されてもよい。散逸装置１０は、これが物理的に放出源１１に付着されているかどうかに関わらず、所望される放射線を捕獲するには前記放射源から一定の距離内に置かれる必要がある。この距離は、放射周波数、出力、前記放射線が移動する媒体などのいくつかの要素によって変化する。図２において、許容可能な距離２０が点線によって象徴的に示される。前記散逸装置１０は、携帯電話または他の放射源から６インチ未満の距離に位置されるのが好ましい。
【００４３】
下記の比較表に、従来のミアンダリングマイクロストリップアンテナを使った散逸装置のものと比較した、本願（ＲＦ Ｒａｉｄｅｒ）によるアンテナを使用した実施例の散逸装置で得られた比吸収率（ＳＡＲ）値の減少が示される。
【００４４】
【表２】

【００４５】
記：全テストは、前記帯域の中間チャネルで実施された。
【００４６】
携帯電話での使用の他に、本願は他の放射源にでも使用でき、これには、衛星電話、ブラックベリー（登録商標）及び他のＥメール送信装置等の他の無線通信装置；広域無線ローカルエリアネットワーク；電子レンジオーブン；携帯ラジオ、音楽プレーヤー、ビデオプレーヤー；自動ガレージドア及びビルディングドア開閉機；警察用スピードガン；短波及びハム無線；テレビまたは他のブラウン管及びプラズマディスプレー装置；送電線；放射性化学薬品；または他の任意の放射源が含まれる。本願発明は、放射源が知られていない場合の電磁放射線の存在を示すためにも使用できる。
【００４７】
本願発明の現時点で好適実施形態と思われる実施形態について図示および説明してきたが、本願発明の本来の範囲から逸脱することなしに様々な変更や修正が可能であり、これらの要素の変わりに均等物を使用できることは当業者には理解されるものである。したがって、本願発明は、ここに開示された特定の実施形態に限定されるものでなく、添付される請求の範囲内にあるすべての実施形態を含むものである。

Claims (25)

1. マイクロストリップアンテナであって、いくつかの連続的に接続されたミアンダリングセグメントを有し、
   前記ミアンダリングセグメントの各々は、２つの連続する屈曲によって連続して接続される少なくとも２つの平行に隣接する導電部分を有し、
   １またはそれ以上の前記ミアンダリングセグメントは、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有し、
   １またはそれ以上の前記ミアンダリングセグメントは、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有することにより、好ましくない電磁放射線を受信するものである。
2. 請求項１記載のアンテナにおいて、前記アンテナは単極アンテナである。
3. 請求項１記載のアンテナにおいて、前記屈曲は著しい屈曲である。
4. 請求項１記載のアンテナにおいて、前記マイクロストリップは、０．００５〜０．０３５インチの間の幅を有す。
5. 請求項１記載のアンテナにおいて、前記マイクロストリップは０．５〜５インチの間の長さを有す。
6. 請求項１記載のアンテナにおいて、前記の平行に隣接する導電部分は０．０３〜０．７インチの間の間隔で置かれる。
7. 請求項１記載のアンテナは、有意に異なる幅を有する少なくとも２つのミアンダリングセグメントを有するものである。
8. 請求項１記載のアンテナは、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第１のミアンダリングセグメントと、前記第１のマイクロストリップセグメントに連続して接続され、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する第２のミアンダリングセグメントとを有する。
9. 請求項８記載のアンテナは、前記第２のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第３のミアンダリングセグメントをさらに有するものである。
10. 請求項９記載のアンテナは、前記第３のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有する第４のミアンダリングセグメントとをさらに有するものである。
11. 請求項１０記載のアンテナは、前記第４のミアンダリングセグメントに連続して接続され、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有する第５のミアンダリングセグメントをさらに有するものである。
12. 請求項１０記載のアンテナにおいて、前記第５のミアンダリングセグメントは、電気接点に接続され、前記第１、第３、及び第５のミアンダリングセグメントは、有意に平行な端を有し、前記第３のミアンダリングセグメントは前記第１及び第５セグメントよりも有意に狭い幅を有するものである。
13. 請求項１２記載のアンテナにおいて、前記第２のミアンダリングセグメントの２つの端は１°以上９０°未満の角度で収束し、前記第４のミアンダリングセグメントの上端と下端は９０°より大きい角度でそれるものである。
14. 請求項１〜１３のいずれか１つに記載のマイクロストリップアンテナと、前記マイクロストリップアンテナに接続された散逸アセンブリとを有する装置。
15. 請求項１４記載の装置において、前記散逸アセンブリは１若しくはそれ以上の電気、機械または熱装置を有するものである。
16. 請求項１４記載の装置において、前記散逸アセンブリは、発光ダイオードを有するものである。
17. 請求項１４記載の装置において、前記マイクロストリップアンテナは、アクティブな放射源に物理的に接続されているものである。
18. 請求項１４記載の装置において、前記マイクロストリップアンテナは、アクティブな放射源に物理的に接続されていないものである。
19. 請求項１４記載の装置において、前記マイクロストリップアンテナは、携帯電話のようなハンドヘルドの受信機の波長に調節されるものである。
20. アクティブな放射源から放出される好ましくない電磁放射線への露出を低減させる方法であって、
    前記アクティブな放射源からの電磁放射線をマイクロストリップアンテナで受信する工程で、前記アンテナで電流が誘発される、工程と、
    前記電流を散逸アセンブリに伝導する工程と、
    前記電流で前記散逸アセンブリを作動させる工程と、を有し、
    前記マイクロストリップアンテナは、
    いくつかの連続的に接続されたミアンダリングセグメントを有し、
    各ミアンダリングセグメントは、２つの連続する屈曲によって連続して接続される少なくとも２つの平行に隣接する導電部分を有し、
    １またはそれ以上のミアンダリングセグメントは、９０°に５°未満の違いを有する角度の屈曲を有し、
    １またはそれ以上のミアンダリングセグメントは、９０°に５°より大きい違いを有する角度の屈曲を有するものである。
21. 請求項２０に記載の方法において、前記散逸アセンブリは１若しくはそれ以上の電気、機械または熱装置を有するものである。
22. 請求項２０に記載の方法において、前記散逸アセンブリは、発光ダイオードを有するものである。
23. 請求項２０に記載の方法において、前記マイクロストリップアンテナは、アクティブな放射源に物理的に接続されているものである。
24. 請求項２０に記載の方法において、前記マイクロストリップアンテナは、アクティブな放射源に物理的に接続されていないものである。
25. 請求項２０に記載の方法において、前記マイクロストリップアンテナは、携帯電話のようなハンドヘルドの受信機の波長に調節されるものである。

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