JP6200934B2

JP6200934B2 - ビームアンテナ

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Publication number: JP6200934B2
Application number: JP2015239513A
Authority: JP
Inventors: 偉宇李; 端環高; 萌▲祺▼ 黄; ▲為▼ 鍾; 敏傑周
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: US20160164184A1; JP2016111713A; US9590292B2

Description

本発明は、アンテナ放射線エネルギーを向上させることのできるアンテナ設計に関するものである。

無線通信技術の急速な発展に伴い、１つの携帯通信デバイスにより多くの無線通信機能を統合することが必要になった。例えば、無線広域ネットワーク（wireless wide area network, WWAN）システム、無線パーソナルエリアネットワーク（wireless personal area network, WPAN）システム、無線ローカルエリアネットワーク（wireless local area network, WLAN）システム、多入力多出力（multi-input multi-output, MIMO）システム、デジタルテレビ放送（digital television broadcasting, DTV）システム、全地球測位システム（global positioning system, GPS）、通信衛星システム（satellite communication system）、およびビームフォーミングアンテナアレイシステム（beamforming antenna array system）等である。

内部空間の小さい１つの携帯通信デバイスに異なる無線通信システムのアンテナを統合しなければならない時、アンテナ放射線特性が減衰する可能性がある。例えば、アンテナ遠視野放射効率の低下、アンテナパターン最大利得の減少、アンテナエネルギー貯蔵の増加、アンテナ媒体およびオーミックロス（ohmic loss）の増加等により、携帯通信デバイスのマルチアンテナ統合における技術的困難および挑戦が大幅に増加する。

従来の技術の可能な技術解決法は、主に、アンテナ素子間に突出した、または切り込みを入れた金属構造を設計するか、アンテナ素子間の距離を増やしてアンテナ間のエネルギー結合度を増やす方法である。しかしながら、これらの方法は、いずれもマルチアンテナシステムの全体のサイズを増やす可能性がある。

内部空間の小さい１つの携帯通信デバイスに異なる無線通信システムのアンテナを統合する時、アンテナ放射線特性が減衰する可能性がある。例えば、アンテナ遠視野放射効率の低下、アンテナパターン最大利得の減少、アンテナエネルギー貯蔵の増加、アンテナ媒体およびオーミックロスの増加等により、携帯通信デバイスのマルチアンテナ統合における技術的困難および挑戦が大幅に増加する。

本発明は、ビームアンテナを提供する。ビームアンテナは、第１材料層と、第２材料層と、少なくとも１つの第１放射導体ユニットと、エネルギー伝送導体構造とを含む。第１材料層は、信号源および第１導体層を有し、第１導体層は、第１材料層の表面に接着され、信号源は、第１導体層に電気結合または接続される。第２材料層は、少なくとも１つの第１薄膜層を有し、第１薄膜層は、第２材料層の表面に接着される。第１薄膜層は、さらに、絶縁ゲルと、複数のトリガー粒子とを含む。絶縁ゲルは、高分子材料である。トリガー粒子は、有機金属粒子、キレーション（chelation）、およびエネルギーギャップが３ｅＶ（electron-volt）より大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニットは、第１薄膜層の表面に接着され、第１薄膜層は、第１放射導体ユニットと第２材料層の間に設置される。エネルギー伝送導体構造は、第１材料層と第２材料層の間に配置され、第１端子および第２端子を有する。第１端子は、信号源に電気結合または接続され、第２端子は、第１放射導体ユニットに電気結合または接続され、ビームアンテナを励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

別の態様によれば、本発明は、ビームアンテナを提供する。ビームアンテナは、第１材料層と、第２材料層と、少なくとも１つの第１放射導体ユニットと、少なくとも１つの第２放射導体ユニットと、エネルギー伝送導体構造とを含む。第１材料層は、信号源および第１導体層を有し、第１導体層は、第１材料層の表面に接着され、信号源は、第１導体層に電気結合または接続される。第２材料層は、第２材料層の異なる表面にそれぞれ接着された第１薄膜層および第２薄膜層を有し、第２材料層は、第１薄膜層と第２薄膜層の間に設置される。第１および第２薄膜層は、それぞれ、絶縁ゲルと、複数のトリガー粒子とを含む。絶縁ゲルは、高分子材料である。トリガー粒子は、有機金属粒子、金属キレート（metal chelate）、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニットは、第１薄膜層の表面に接着され、第１薄膜層は、第１放射導体ユニットと第２材料層の間に設置される。少なくとも１つの第２放射導体ユニットは、第２薄膜層の表面に接着され、第２薄膜層は、第２材料層と第２放射導体ユニットの間に設置され、第１放射導体ユニットは、第２放射導体ユニットに電気結合または接続される。エネルギー伝送導体構造は、第１材料層と第２材料層の間に配置され、第１端子および第２端子を有する。第１端子は、信号源に電気結合または接続され、第２端子は、第１放射導体ユニットに電気結合または接続され、ビームアンテナを励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

本発明は、媒体およびオーミックロスを効果的に減らし、１つのアンテナ設計の遠視野放射パターン特性を向上させることのできるアンテナ構造を有するビームアンテナを提供する。

本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。

本発明の１つの実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。本発明の別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図５ａのビームアンテナの反射減衰図である。図５ａのビームアンテナの主ビーム放射パターンを示した図である。本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図８ａのビームアンテナの反射減衰図である。

本発明は、ビームアンテナの例示的実施形態を提供する。ビームアンテナは、特別設計された薄膜層および導体層を採用して、アンテナ遠視野放射効率を効果的に向上させることにより、最大アンテナ利得を向上させることができる。ビームアンテナは、また、特別設計された薄膜層のトリガー粒子を採用して、ビームアンテナの寄生媒体（parasitic media）およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナの遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させる。

図１は、本発明の１つの実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図１に示すように、ビームアンテナ１は、第１材料層１１と、第１導体層１１２と、第２材料層１２と、少なくとも１つの第１薄膜層１２１と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット１３と、エネルギー伝送導体構造１４とを含む。第１材料層１１は、信号源１１１および第１導体層１１２を有し、第１導体層１１２は、第１材料層１１の表面に接着され、信号源１１１は、第１導体層１１２に電気結合または接続される。第２材料層１２は、少なくとも１つの第１薄膜層１２１を有し、第１薄膜層１２１は、第２材料層１２の表面に接着される。第１薄膜層１２１は、絶縁ゲル１２１１と、複数のトリガー粒子１２１２とを含む。絶縁ゲル１２１１は、高分子材料である。トリガー粒子１２１２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子１２１２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット１３は、第１薄膜層１２１の表面に接着され、第１薄膜層１２１は、第１放射導体ユニット１３と第２材料層１２の間に設置される。エネルギー伝送導体構造１４は、第１材料層１１と第２材料層１２の間に配置され、第１端子１４１および第２端子１４２を有する。第１端子１４１は、信号源１１１に電気結合または接続され、第２端子１４２は、第１放射導体ユニット１３に電気結合または接続され、ビームアンテナ１を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

ビームアンテナ１は、特別設計された第１薄膜層１２１および第１導体層１１２を採用して、第１放射導体ユニット１３の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ１の最大利得を向上させる。ビームアンテナ１は、また、第１薄膜層１２１のトリガー粒子１２１２および絶縁ゲル１２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット１３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ１の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子１２１２は、ビームアンテナ１の第１薄膜層１２１において絶縁ゲル１２１１の０．１〜２８重量％を構成し、第１薄膜層１２１の絶縁ゲル１２１１は、９０００ｃＰ（centipoise）よりも小さい粘度を有することができる。第２材料層１２の厚さｔは、ビームアンテナ１により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１薄膜層１２１の厚さｄ１は、１０〜２９０μｍである。このようにして、第１放射導体ユニット１３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ１の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ１の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層１１と第２材料層１２の間の距離ｓは、ビームアンテナ１により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ１の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造１４により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ１の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ１における第１薄膜層１２１のトリガー粒子１２１２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（gallium nitride, GaN）、二酸化チタン（titanium dioxide, TiO₂）、窒化アルミニウム（aluminum nitride, AlN）、二酸化ケイ素（silicon dioxide, SiO₂）、硫化亜鉛（zinc sulfide, ZnS）、酸化亜鉛（zinc oxide, ZnO）、炭化ケイ素（silicon carbide, SiC）、窒化アルミニウムガリウム（aluminum gallium nitride, AlGaN）、酸化アルミニウム（aluminum oxide, Al₂O₃）、窒化ホウ素（boron nitride, BN）、または窒化ケイ素（silicon nitride, Si₃N₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わである。

さらに、ビームアンテナ１における第１薄膜層１２１のトリガー粒子１２１２は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ、またはＲ−Ｍ−Ｒ’の構造を有する有機金属粒子であってもよく、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基（cycloalkyl group）、アルキル基（alkyl group）、複素環基（heterocycle group）またはカルボン酸基（carboxylic acid group）、ハロゲン化アルキル基（alkyl halide group）、芳香族炭化水素基（aromatic hydrocarbon group）であり、Ｘは、ハロゲン化合物（halogen compound）またはアミン基（amine group）である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット１３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ１の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ１の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ１における第１薄膜層１２１のトリガー粒子１２１２は、また、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ammonium pyrrolidine dithiocarbamate, APDC）、エチレンジアミン四酢酸（ehtylenediaminetetraacetic acid, EDTA）、ＮＴＡ（nitrilotri actiate）、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（diethylenetriamine pentaacetic acid, DTPA）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである。このようにして、第１放射導体ユニット１３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らしてビームアンテナ１の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ１の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ１のエネルギー伝送導体構造１４は、ポゴピン・フィードイン（pogo-pin feed-in）構造であってもよく、エネルギー伝送導体構造１４は、ビームアンテナ１を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造１４は、また、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ（bi-wire）伝送線構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ１において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ１の信号源１１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造１４の第１端子１４１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ１において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ１の第１放射導体ユニット１３は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造（meandering structure）、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ１において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ１により生成される共振モードは、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）システム、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム、デジタルテレビ放送（ＤＴＶ）システム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、通信衛星システム、およびビームフォーミングアンテナアレイシステム、あるいは他の無線またはモバイル通信システムの動作周波数をカバーするよう設計される。

図２は、本発明の別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図２に示すように、ビームアンテナ２は、第１材料層２１と、第１導体層２１２と、第２材料層２２と、第１薄膜層２２１と、第２薄膜層２２２と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット２３と、少なくとも１つの第２放射導体ユニット２４と、エネルギー伝送導体構造２５とを含む。第１材料層２１は、信号源２１１および第１導体層２１２を有し、第１導体層２１２は、第１材料層２１の表面に接着され、信号源２１１は、第１導体層２１２に電気結合または接続される。第２材料層２２は、第２材料層２２の異なる表面にそれぞれ接着された第１薄膜層２２１および第２薄膜層２２２を有し、第２材料層２２は、第１薄膜層２２１と第２薄膜層２２２の間に設置される。第１薄膜層２２１および第２薄膜層２２２は、それぞれ、絶縁ゲル２２１１、２２２１と、複数のトリガー粒子２２１２、２２２２とを含む。絶縁ゲル２２１１および２２２１は、高分子材料である。トリガー粒子２２１２および２２２２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つで構成されてもよい。トリガー粒子２２１２および２２２２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット２３は、第１薄膜層２２１の表面に接着され、第１薄膜層２２１は、第１放射導体ユニット２３と第２材料層２２の間に設置される。少なくとも１つの第２放射導体ユニット２４は、第２薄膜層２２２の表面に接着され、第２薄膜層２２２は、第２材料層２２と第２放射導体ユニット２４の間に設置される。第１放射導体ユニット２３は、スロット構造２３１を介して第２放射導体ユニット２４に電気結合される。エネルギー伝送導体構造２５は、第１材料層２１と第２材料層２２の間に設置された導波路構造であり、第１端子２５１および第２端子２５２を有する。第１端子２５１は、マイクロストリップ伝送線構造２１３を介して信号源２１１に電気結合され、第２端子２５２は、第１放射導体ユニット２３のスロット構造２３１に電気結合され、ビームアンテナ２を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

ビームアンテナ２は、特別設計された第１および第２薄膜層２２１、２２２および第１導体層２１２を採用して、第１および第２放射導体ユニット２３、２４の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ２の最大利得を向上させる。ビームアンテナ２は、また、第１および第２薄膜層２２１、２２２におけるトリガー粒子２２１２、２２２２および絶縁ゲル２２１１、２２２１の重量％を設計することによって、第１および第２放射導体ユニット２３、２４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ２の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子２２１２、２２２２は、ビームアンテナ２の第１および第２薄膜層２２１、２２２において絶縁ゲル２２１１、２２２１の０．１〜２８重量％を構成し、第１および第２薄膜層２２１、２２２の絶縁ゲル２２１１、２２２１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層２２の厚さｔは、ビームアンテナ２により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１および第２薄膜層２２１、２２２の厚さｄ１およびｄ２は、いずれも１０〜２９０μｍである。このようにして、第１および第２放射導体ユニット２３、２４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ２の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ２の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層２１と第２材料層２２の間の距離ｓは、ビームアンテナ２により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ２の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造２５により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ２の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ２における第１および第２薄膜層２２１、２２２のトリガー粒子２２１２、２２２２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ２における第１および第２薄膜層２２１、２２２のトリガー粒子２２１２、２２２２は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ、またはＲ−Ｍ−Ｒ’の構造を有する有機金属粒子であってもよく、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であり、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１および第２放射導体ユニット２３、２４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ２の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ２の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ２における第１および第２薄膜層２２１、２２２のトリガー粒子２２１２、２２２２は、また、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである。このようにして、第１および第２放射導体ユニット２３、２４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ２の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ２の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ１と比較して、ビームアンテナ２では、第２薄膜層２２２および第２放射導体ユニット２４が第２材料層２２の別の表面に追加で構成されているが、ビームアンテナ２も第１および第２薄膜層２２１、２２２におけるトリガー粒子２２１２、２２２２および絶縁ゲル２２１１、２２２１の重量％を設計することによって、第１および第２放射導体ユニット２３、２４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ２の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。ビームアンテナ２は、また、第１および第２薄膜層２２１、２２２の厚さｄ１およびｄ２によって第１および第２放射導体ユニット２３、２４のまばらな寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ２の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ２は、また、第１材料層２１と第２材料層２２の間の距離ｓによってビームアンテナ２の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造２５により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ２の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ２もビームアンテナ１と同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ２のエネルギー伝送導体構造２５は、導波路構造であってもよく、ビームアンテナ２を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造２５は、また、ポゴピン・フィードイン構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ２において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ２の信号源２１１は、マイクロストリップ伝送線路構造２１３を介してエネルギー伝送導体構造２５の第１端子２５１に電気結合または接続される。しかしながら、信号源２１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造２５の第１端子２５１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ２において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ２において、第１放射導体ユニット２３は、スロット構造２３１を介して第２放射導体ユニット２４に電気結合される。しかしながら、第１放射導体ユニット２３は、導波路構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ビアホール（via-hole）導体構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介して第２放射導体ユニット２４に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ２において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ２の第１および第２放射導体ユニット２３、２４は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ２において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ２により生成される共振モードは、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）システム、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム、デジタルテレビ放送（ＤＴＶ）システム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、通信衛星システム、およびビームフォーミングアンテナアレイシステム、あるいは他の無線またはモバイル通信システムの動作周波数をカバーするよう設計される。

図３は、本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図３に示すように、ビームアンテナ３は、第１材料層３１と、第１導体層３１２と、第２材料層３２と、第１薄膜層３２１と、第２薄膜層３２２と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット３３と、複数の第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４と、エネルギー伝送導体構造３５とを含む。第１材料層３１は、信号源３１１および第１導体層３１２を有し、第１導体層３１２は、第１材料層３１の表面に接着され、信号源３１１は、第１導体層３１２に電気結合または接続される。第２材料層３２は、第２材料層３２の異なる表面にそれぞれ接着された第１薄膜層３２１および第２薄膜層３２２を有し、第２材料層３２は、第１薄膜層３２１と第２薄膜層３２２の間に設置される。第１薄膜層３２１および第２薄膜層３２２は、それぞれ、絶縁ゲル３２１１、３２２１と、複数のトリガー粒子３２１２、３２２２とを含む。絶縁ゲル３２１１および３２２１は、高分子材料である。トリガー粒子３２１２および３２２２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子３２１２および３２２２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット３３は、第１薄膜層３２１の表面に接着され、第１薄膜層３２１は、第１放射導体ユニット３３と第２材料層３２の間に設置される。複数の第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４は、第２薄膜層３２２の表面に接着され、第２薄膜層３２２は、第２材料層３２と複数の第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の間に設置される。第１放射導体ユニット３３は、共表面導波路構造３３１およびビアホール導体構造３３２を介して複数の第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４に電気結合される。第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４は、互いに電気接続される。エネルギー伝送導体構造３５は、第１材料層３１と第２材料層３２の間に設置されたバイワイヤ伝送線構造であり、第１端子３５１および第２端子３５２を有する。第１端子３５１は、マイクロストリップ伝送線構造３１３を介して信号源３１１に電気結合され、第２端子３５２は、第１放射導体ユニット３３の共表面導波路構造３３１に電気結合され、ビームアンテナ３を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

ビームアンテナ３は、特別設計された第１および第２薄膜層３２１、３２２および第１導体層３１２を採用して、第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ３の最大利得を向上させる。ビームアンテナ３は、また、第１および第２薄膜層３２１、３２２におけるトリガー粒子３２１２、３２２２および絶縁ゲル３２１１、３２２１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ３の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子３２１２、３２２２は、ビームアンテナ３の第１および第２薄膜層３２１、３２２において絶縁ゲル３２１１、３２２１の０．１〜２８重量％を構成し、第１および第２薄膜層３２１、３２２の絶縁ゲル３２１１、３２２１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層３２の厚さｔは、ビームアンテナ３により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１および第２薄膜層３２１、３２２の厚さｄ１およびｄ２は、いずれも１０〜２９０μｍである。このようにして、第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ３の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ３の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層３１と第２材料層３２の間の距離ｓは、ビームアンテナ３により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ３の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造３５により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ３の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ３における第１および第２薄膜層３２１、３２２のトリガー粒子３２１２、３２２２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ３における第１および第２薄膜層３２１、３２２のトリガー粒子３２１２、３２２２は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ、またはＲ−Ｍ−Ｒ’の構造を有する有機金属粒子であってもよく、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であり、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ３の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ３の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ３における第１および第２薄膜層３２１、３２２のトリガー粒子３２１２、３２２２は、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである。このようにして、第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ３の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ３の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ２と比較して、ビームアンテナ３は、複数の第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４で構成される。しかしながら、ビームアンテナ３も第１および第２薄膜層３２１、３２２におけるトリガー粒子３２１２、３２２２および絶縁ゲル３２１１、３２２１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ３の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。ビームアンテナ３は、また、第１および第２薄膜層３２１、３２２の厚さｄ１およびｄ２によって第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ３の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ３は、また、第１材料層３１と第２材料層３２の間の距離ｓによってビームアンテナ３の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造３５により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ３の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ３もビームアンテナ２と同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ３のエネルギー伝送導体構造３５は、バイワイヤ伝送線構造であり、ビームアンテナ３を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造３５は、また、ポゴピン・フィードイン構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、導波路構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ３において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ３の信号源３１１は、マイクロストリップ伝送線路構造３１３を介してエネルギー伝送導体構造３５の第１端子３５１に電気結合または接続される。しかしながら、信号源３１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造３５の第１端子３５１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ３において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ３において、第１放射導体ユニット３３は、共平面導波路構造３３１およびビアホール導体構造３３２を介して第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４に電気結合される。しかしながら、第１放射導体ユニット３３は、導波路構造、マイクロストリップ伝送線路構造、スロット構造、バイワイヤ伝送線構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介して第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ３において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ３の第１放射導体ユニット３３および第２放射導体ユニット３４１、３４２、３４３、３４４は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ３において同じ効果を達成することができる。

図４は、本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図４に示すように、ビームアンテナ４は、第１材料層４１と、第１導体層４１２と、第２材料層４２と、少なくとも１つの第１薄膜層４２１と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット４３と、エネルギー伝送導体構造４４とを含む。第１材料層４１は、信号源４１１および第１導体層４１２を有し、第１導体層４１２は、第１材料層４１の表面に接着され、信号源４１１は、第１導体層４１２に電気結合または接続される。第２材料層４２は、第２材料層４２の表面に接着された少なくとも１つの第１薄膜層４２１をする。第１薄膜層４２１は、絶縁ゲル４２１１と、複数のトリガー粒子４２１２とを含む。絶縁ゲル４２１１は、高分子材料である。トリガー粒子４２１２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子４２１２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット４３は、第１薄膜層４２１の表面に接着され、第１薄膜層４２１は、第１放射導体ユニット４３と第２材料層４２の間に設置される。エネルギー伝送導体構造４４は、第１材料層４１と第２材料層４２の間に設置されたポゴピンフォードイン構造であり、第１端子４４１および第２端子４４２を有する。第１端子４４１は、信号源４１１に電気接続され、第２端子４４２は、第１放射導体ユニット４３に電気接続され、ビームアンテナ４を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

ビームアンテナ４は、特別設計された第１薄膜層４２１および第１導体層４１２を採用して、第１放射導体ユニット４３の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ４の最大利得を向上させる。ビームアンテナ４は、また、第１薄膜層４２１におけるトリガー粒子４２１２および絶縁ゲル４２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット４３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ４の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子４２１２は、ビームアンテナ４の第１薄膜層４２１において絶縁ゲル４２１１の０．１〜２８重量％を構成し、第１薄膜層４２１の絶縁ゲル４２１１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層４２の厚さｔは、ビームアンテナ４により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１薄膜層４２１の厚さｄ１は、１０〜２９０μｍである。このようにして、第１放射導体ユニット４３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ４の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ４の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層４１と第２材料層４２の間の距離ｓは、ビームアンテナ４により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ４の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造４４により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ４の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ４における第１薄膜層４２１のトリガー粒子４２１２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ４における第１薄膜層４２１のトリガー粒子４２１２は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒの構造を有する有機金属粒子であってもよく、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であってもよく、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット４３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ４の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ４の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ４における第１薄膜層４２１のトリガー粒子４２１２は、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット４３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ４の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ４の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ１と比較して、ビームアンテナ４では、第２材料層４２、第１薄膜層４２１および第１放射導体ユニット４３の配置方向がビームアンテナ１と異なるが、ビームアンテナ４も第１薄膜層４２１におけるトリガー粒子４２１２および絶縁ゲル４２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット４３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ４の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させる。ビームアンテナ４は、また、第１薄膜層４２１の厚さｄ１によって第１放射導体ユニット４３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ４の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ４は、また、第１材料層４１と第２材料層４２の間の距離ｓによってビームアンテナ４の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造４４により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ４の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ４もビームアンテナ１と同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ４のエネルギー伝送導体構造４４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、エネルギー伝送導体構造４４は、ビームアンテナ４を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造４４は、また、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ４において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ４の信号源４１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造４４の第１端子４４１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ４において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ４の第１放射導体ユニット４３は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ４において同じ効果を達成することができる。

図５ａは、本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図５ａに示すように、ビームアンテナ５は、第１材料層５１と、第１導体層５１２と、第２材料層５２と、第１薄膜層５２１と、第２薄膜層５２２と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット５３と、少なくとも１つの第２放射導体ユニット５４と、エネルギー伝送導体構造５５とを含む。第１材料層５１は、信号源５１１および第１導体層５１２を有し、第１導体層５１２は、第１材料層５１の表面に接着され、信号源５１１は、第１導体層５１２に電気結合または接続される。第２材料層５２は、第２材料層５２の異なる表面にそれぞれ接着された第１薄膜層５２１および第２薄膜層５２２を有し、第２材料層５２は、第１薄膜層５２１と第２薄膜層５２２の間に設置される。第１薄膜層５２１および第２薄膜層５２２は、それぞれ、絶縁ゲル５２１１、５２２１と、複数のトリガー粒子５２１２、５２２２とを含む。絶縁ゲル５２１１および５２２１は、高分子材料である。トリガー粒子５２１２および５２２２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子５２１２および５２２２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット５３は、第１薄膜層５２１の表面に接着され、第１薄膜層５２１は、第１放射導体ユニット５３と第２材料層５２の間に設置される。少なくとも１つの第２放射導体ユニット５４は、第２薄膜層５２２の表面に接着され、第２薄膜層５２２は、第２材料層５２と第２放射導体ユニット５４の間に設置される。第１放射導体ユニット５３は、共平面導波路構造５３１を介して第２放射導体ユニット５４に電気結合または接続される。エネルギー伝送導体構造５５は、第１材料層５１と第２材料層５２の間に設置された導波路構造であり、第１端子５５１および第２端子５５２を有する。第１端子５５１は、整合回路５６を介して信号源５１１に電気結合され、第２端子５５２は、第１放射導体ユニット５３の共平面導波路構造５３１に電気結合され、ビームアンテナ５を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

図５ｂは、図５ａのビームアンテナの反射減衰図である。図５ｂに示すように、ビームアンテナ５は、少なくとも１つの共振モードを生成して、１１ＧＨｚの通信システムの動作周波数をカバーする。図５ｃは、図５ａのビームアンテナの主ビーム放射パターン５８を示した図である。図５ｂは、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーするビームアンテナ５によって生成された少なくとも１つの共振モードの単なる例であり、本発明の実施形態を限定するものではない。ビームアンテナ５によって生成される共振モードは、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）システム、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム、デジタルテレビ放送（ＤＴＶ）システム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、通信衛星システム、およびビームフォーミングアンテナアレイシステム、あるいは他の無線またはモバイル通信システムの動作周波数をカバーするよう設計される。

ビームアンテナ５は、特別設計された第１および第２薄膜層５２１、５２２および第１導体層５１２を採用して、第１および第２放射導体ユニット５３、５４の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ５の最大利得を向上させる。ビームアンテナ５は、また、第１および第２薄膜層５２１、５２２におけるトリガー粒子５２１２、５２２２および絶縁ゲル５２１１、５２２１の重量％を設計することによって、第１および第２放射導体ユニット５３、５４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ５の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子５２１２、５２２２は、ビームアンテナ５の第１および第２薄膜層５２１、５２２において絶縁ゲル５２１１、５２２１の０．１〜２８重量％を構成し、第１および第２薄膜層５２１、５２２の絶縁ゲル５２１１、５２２１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層５２の厚さｔは、ビームアンテナ５により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１および第２薄膜層５２１、５２２の厚さｄ１およびｄ２は、いずれも１０〜２９０μｍである。このようにして、第１および第２放射導体ユニット５３、５４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ５の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ５の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層５１と第２材料層５２の間の距離ｓは、ビームアンテナ５により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ５の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造５５により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ２の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ５における第１および第２薄膜層５２１、５２２のトリガー粒子５２１２、５２２２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ５における第１および第２薄膜層５２１、５２２のトリガー粒子５２１２、５２２２は、有機金属粒子であってもよく、有機金属粒子の構造は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒであり、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であってもよく、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１および第２放射導体ユニット５３、５４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ５の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ５の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ５における第１および第２薄膜層５２１、５２２のトリガー粒子５２１２、５２２２は、また、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１および第２放射導体ユニット５３、５４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ５の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ５の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ２と比較して、ビームアンテナ５では、第２材料層５２、第１および第２薄膜層５２１、５２２、および第１および第２放射導体ユニット５３、５４の配置方向がビームアンテナ２と異なるが、ビームアンテナ５も第１および第２薄膜層５２１、５２２におけるトリガー粒子５２１２、５２２２および絶縁ゲル５２１１、５２２１の重量％を設計することによって、第１および第２放射導体ユニット５３、５４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ５の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。ビームアンテナ５は、また、第１および第２薄膜層５２１、５２２の厚さｄ１およびｄ２によって第１および第２放射導体ユニット５３、５４の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ５の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ５は、また、第１材料層５１と第２材料５２の間の距離ｓによってビームアンテナ５の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造５５により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ５の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ５もビームアンテナ２と同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ５のエネルギー伝送導体構造５５は、バイワイヤ伝送線構造であり、ビームアンテナ５を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造５５は、また、ポゴピン・フィードイン構造、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ５において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ５の信号源５１１は、統合回路５６を介してエネルギー伝送導体構造５５の第１端子５５１に電気結合または接続される。しかしながら、信号源５１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、またはマイクロストリップ伝送線構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造５５の第１端子５５１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ５において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ５において、第１放射導体ユニット５３は、共平面導波路構造５３１を介して第２放射導体ユニット５４に電気結合される。しかしながら、第１放射導体ユニット５３は、導波路構造、マイクロストリップ伝送線路構造、スロット構造、バイワイヤ伝送線構造、ビアホール導体構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介して第２放射導体ユニット２４に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ５において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ５の第１および第２放射導体ユニット５３、５４は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ５において同じ効果を達成することができる。

図６は、本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。ビームアンテナ６は、第１材料層６１と、第１導体層６１２と、第２材料層６２と、少なくとも１つの第１薄膜層６２１と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット６３と、エネルギー伝送導体構造６４とを含む。第１材料層６１は、信号源６１１および第１導体層６１２を有し、第１導体層６１２は、第１材料層６１の表面に接着され、信号源６１１は、第１導体層６１２に電気結合または接続される。第２材料層６２は、第２材料層６２の表面に接着された少なくとも１つの第１薄膜層６２１を有する。第１薄膜層６２１は、絶縁ゲル６２１１と、複数のトリガー粒子６２１２とを含む。絶縁ゲル６２１１は、高分子材料である。トリガー粒子６２１２は、有機金属粒子、金属キレート、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子６２１２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット６３は、第１薄膜層６２１の表面に接着され、第１薄膜層６２１は、第１放射導体ユニット６３と第２材料層６２の間に設置される。少なくとも１つの第１放射導体ユニット６３は、パッチ構造であり、スリット構造６３１を有する。エネルギー伝送導体構造６４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、第１材料層６１と第２材料層６２の間に配置され、第１端子６４１および第２端子６４２を有する。第１端子６４１は、信号源６１１に電気結合され、第２端子６４２は、第１放射導体ユニット６３に電気結合され、ビームアンテナ６を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。スリット構造６３１のギャップ距離は、ビームアンテナ６により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．１９倍である。

ビームアンテナ６は、特別設計された第１薄膜層６２１および第１導体層６１２を採用して、第１放射導体ユニット６３の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ６の最大利得を向上させる。ビームアンテナ６は、また、第１薄膜層６２１のトリガー粒子６２１２および絶縁ゲル６２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット６３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ６の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子６２１２は、ビームアンテナ６の第１薄膜層６２１において絶縁ゲル６２１１の０．１〜２８重量％を構成し、第１薄膜層６２１の絶縁ゲル６２１１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層６２の厚さｔは、ビームアンテナ６により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１薄膜層６２１の厚さｄ１は、１０〜２９０μｍである。このようにして、第１放射導体ユニット６３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ６の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ６の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層６１と第２材料層６２の間の距離ｓは、ビームアンテナ６により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ６の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造６４により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ６の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ６における第１薄膜層６２１のトリガー粒子６２１２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ６における第１薄膜層６２１のトリガー粒子６２１２は、有機金属粒子であってもよく、有機金属粒子の構造は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒであり、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であってもよく、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット６３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ６の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ６の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ６における第１薄膜層６２１のトリガー粒子６２１２は、また、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである。このようにして、第１放射導体ユニット６３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ６の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ６の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ４と比較して、ビームアンテナ６の第１放射導体ユニット６３は、パッチ構造であり、スロット構造６３１を有する。しかしながら、ビームアンテナ６も第１薄膜層６２１におけるトリガー粒子６２１２および絶縁ゲル６２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット６３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ６の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させる。ビームアンテナ６は、また、第１薄膜層６２１の厚さｄ１によって第１放射導体ユニット６３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ６の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ６は、また、第１材料層６１と第２材料層６２の間の距離ｓによってビームアンテナ６の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造６４により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ６の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ６もビームアンテナ４と同じ効果を達成することができる

ビームアンテナ６のエネルギー伝送導体構造６４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、エネルギー伝送導体構造６４は、ビームアンテナ６を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造６４は、また、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ６において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ６の信号源６１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造６４の第１端子６４１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ６において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ６の第１放射導体ユニット６３は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ６において同じ効果を達成することができる。

図７は、本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図７に示すように、ビームアンテナ７は、第１材料層７１と、第１導体層７１２と、第２材料層７２と、少なくとも１つの第１薄膜層７２１と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット７３と、エネルギー伝送導体構造７４とを含む。第１材料層７１は、信号源７１１および第１導体層７１２を有し、第１導体層７１２は、第１材料層７１の表面に接着され、信号源７１１は、第１導体層７１２に電気結合または接続される。第２材料層７２は、第２材料層７２の表面に接着された少なくとも１つの第１薄膜層７２１を有する。第１薄膜層７２１は、絶縁ゲル７２１１と、複数のトリガー粒子７２１２とを含む。絶縁ゲル７２１１は、高分子材料である。トリガー粒子７２１２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子７２１２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット７３は、第１薄膜層７２１の表面に接着され、第１薄膜層７２１は、第１放射導体ユニット７３と第２材料層７２の間に設置される。少なくとも１つの第１放射導体ユニット７３は、メアンダ構造７３１およびメアンダ構造７３２を有する。エネルギー伝送導体構造７４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、第１材料層７１と第２材料層７２の間に配置され、第１端子７４１および第２端子７４２を有する。第１端子７４１は、信号源７１１に電気結合され、第２端子７４２は、第１放射導体ユニット７３に電気結合され、ビームアンテナ７を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。メアンダ構造７３１およびメアンダ構造７３２の経路長は、ビームアンテナ７により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも少ない。

ビームアンテナ７は、特別設計された第１薄膜層７２１および第１導体層７１２を採用して、第１放射導体ユニット７３の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ７の最大利得を向上させる。ビームアンテナ７は、また、第１薄膜層７２１のトリガー粒子７２１２および絶縁ゲル７２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット７３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ７の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子７２１２は、ビームアンテナ７の第１薄膜層７２１において絶縁ゲル７２１１の０．１〜２８重量％を構成し、第１薄膜層７２１の絶縁ゲル７２１１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層７２の厚さｔは、ビームアンテナ７により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１薄膜層７２１の厚さｄ１は、１０〜２９０μｍである。このようにして、第１放射導体ユニット７３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ７の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ７の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層７１と第２材料層７２の間の距離ｓは、ビームアンテナ７により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ７の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造７４により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ７の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ７における第１薄膜層７２１のトリガー粒子７２１２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄のうちの１つ）、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ７における第１薄膜層７２１のトリガー粒子７２１２は、有機金属粒子であってもよく、有機金属粒子の構造は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒであり、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であり、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット７３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ７の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ７の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ７における第１薄膜層７２１のトリガー粒子７２１２は、また、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである。このようにして、第１放射導体ユニット７３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ７の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ７の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ４と比較して、ビームアンテナ７の第１放射導体ユニット７３は、メアンダ構造７３１およびメアンダ構造７３２を有する。しかしながら、ビームアンテナ７も第１薄膜層７２１におけるトリガー粒子７２１２および絶縁ゲル７２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット７３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ７の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させる。ビームアンテナ７は、また、第１薄膜層７２１の厚さｄ１によって第１放射導体ユニット７３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ７の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ７は、また、第１材料層７１と第２材料層７２の間の距離ｓによってビームアンテナ７の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造７４により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ７の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ７もビームアンテナ４と同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ７のエネルギー伝送導体構造７４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、エネルギー伝送導体構造７４は、ビームアンテナ７を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造７４は、また、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ７において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ７の信号源７１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造７４の第１端子７４１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ７において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ７の第１放射導体ユニット７３は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ７において同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ７によって生成される共振モードは、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）システム、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム、デジタルテレビ放送（ＤＴＶ）システム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、通信衛星システム、およびビームフォーミングアンテナアレイシステム、あるいは他の無線またはモバイル通信システムの動作周波数をカバーするよう設計される。

図８ａは、本発明のさらに別の実施形態に係るビームアンテナの構造的概略図である。図８ａに示すように、ビームアンテナ８は、第１材料層８１と、第１導体層８１２と、第２材料層８２と、少なくとも１つの第１薄膜層８２１と、少なくとも１つの第１放射導体ユニット８３と、エネルギー伝送導体構造８４とを含む。第１材料層８１は、信号源８１１および第１導体層８１２を有し、第１導体層８１２は、第１材料層８１の表面に接着され、信号源８１１は、第１導体層８１２に電気結合または接続される。第２材料層８２は、第２材料層８２の表面に接着された少なくとも１つの第１薄膜層８２１を有する。第１薄膜層８２１は、絶縁ゲル８２１１と、複数のトリガー粒子８２１２とを含む。絶縁ゲル８２１１は、高分子材料である。トリガー粒子８２１２は、有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含む。トリガー粒子８２１２は、レーザーエネルギーにより照射された時に起動されるよう適合され、レーザーエネルギーの波長は、４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である。少なくとも１つの第１放射導体ユニット８３は、第１薄膜層８２１の表面に接着され、第１薄膜層８２１は、第１放射導体ユニット８３と第２材料層８２の間に設置される。少なくとも１つの第１放射導体ユニット８３は、スリット構造８３１およびメアンダ構造８３２を有する。エネルギー伝送導体構造８４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、第１材料層８１と第２材料層８２の間に配置され、第１端子８４１および第２端子８４２を有する。第１端子８４１は、信号源８１１に電気結合され、第２端子８４２は、第１放射導体ユニット８３に電気結合され、ビームアンテナ８を励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする。

図８ｂは、図８ａのビームアンテナの反射減衰図である。図８ｂに示すように、ビームアンテナ８は、共振モード８５および共振モード８６を生成して、それぞれＧＳＭ（global system for mobile communication）８５０システム帯域およびＧＳＭ１８００／１９００システム帯域の動作周波数をカバーする。図８ｂは、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーするビームアンテナ８によって生成された少なくとも１つの共振モードの単なる例であり、本発明の実施形態を限定するものではない。ビームアンテナ８によって生成される共振モードは、また、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）システム、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）システム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）システム、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム、デジタルテレビ放送（ＤＴＶ）システム、全地球測位システム（ＧＰＳ）、通信衛星システム、およびビームフォーミングアンテナアレイシステム、あるいは他の無線またはモバイル通信システムの動作周波数をカバーするよう設計される。

ビームアンテナ８は、特別設計された第１薄膜層８２１および第１導体層８１２を採用して、第１放射導体ユニット８３の遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ８の最大利得を向上させる。ビームアンテナ８は、また、第１薄膜層８２１のトリガー粒子８２１２および絶縁ゲル８２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット８３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ８の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。トリガー粒子８２１２は、ビームアンテナ８の第１薄膜層８２１において絶縁ゲル８２１１の０．１〜２８重量％を構成し、第１薄膜層８２１の絶縁ゲル８２１１は、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有することができる。第２材料層８２の厚さｔは、ビームアンテナ８により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である。第１薄膜層８２１の厚さｄ１は、１０〜２９０μｍである。このようにして、第１放射導体ユニット８３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ８の全体的放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ８の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。第１材料層８１と第２材料層８２の間の距離ｓは、ビームアンテナ８により生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい。このようにして、ビームアンテナ８の指向性を上げて、エネルギー伝送導体構造８４により生じる伝送損失を効果的に減らすことにより、ビームアンテナ８の最大利得を向上させる。

ビームアンテナ８における第１薄膜層８２１のトリガー粒子８２１２は、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であってもよく、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである。さらに、ビームアンテナ８における第１薄膜層８２１のトリガー粒子８２１２は、有機金属粒子であってもよく、有機金属粒子の構造は、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒであり、Ｍは、金属であり、ＲおよびＲ’は、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であり、Ｘは、ハロゲン化合物またはアミン基である。さらに、Ｍは、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよい。このようにして、第１放射導体ユニット８３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ８の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ８の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ８における第１薄膜層８２１のトリガー粒子８２１２は、また、キレート剤によりキレート化された金属から形成されたキレーションであってもよい。キレート剤は、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、金属は、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである。このようにして、第１放射導体ユニット８３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らして、ビームアンテナ８の放射効率を向上させることにより、ビームアンテナ８の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させることができる。

ビームアンテナ４と比較して、ビームアンテナ８の第１放射導体ユニット８３は、スリット構造８３１およびメアンダ構造８３２を有する。しかしながら、ビームアンテナ８も第１薄膜層８２１におけるトリガー粒子８２１２および絶縁ゲル８２１１の重量％を設計することによって、第１放射導体ユニット８３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ８の遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させる。ビームアンテナ８は、また、第１薄膜層８２１の厚さｄ１によって第１放射導体ユニット８３の寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナ８の全体的放射効率を向上させることができる。さらに、ビームアンテナ８は、また、第１材料層８１と第２材料層８２の間の距離ｓによってビームアンテナ８の指向性を上げることにより、エネルギー伝送導体構造８４により生じる伝送損失を効果的に減らし、ビームアンテナ８の最大利得を向上させることができる。そのため、ビームアンテナ８もビームアンテナ４と同じ効果を達成することができる。

ビームアンテナ８のエネルギー伝送導体構造８４は、ポゴピン・フィードイン構造であり、エネルギー伝送導体構造８４は、ビームアンテナ８を効果的に励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つ通信システム帯域の動作周波数をカバーすることができる。エネルギー伝送導体構造８４は、また、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせであってもよく、いずれもビームアンテナ８において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ８の信号源８１１は、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介してエネルギー伝送導体構造８４の第１端子８４１に電気結合または接続されてもよく、いずれもビームアンテナ８において同じ効果を達成することができる。

さらに、ビームアンテナ８の第１放射導体ユニット８３は、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、スリット構造、またはギャップ構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有してもよく、いずれもビームアンテナ８において同じ効果を達成することができる。

以上のように、本発明のビームアンテナは、特別設計された薄膜層および導体層を採用して、ビームアンテナの遠視野放射効率を向上させることにより、ビームアンテナの最大利得を向上させることができる。ビームアンテナは、また、特別設計された薄膜層のトリガー粒子を採用して、ビームアンテナの寄生媒体およびオーミックロスを効果的に減らすことにより、ビームアンテナの遠視野放射ビームのパターンカバー範囲を効果的に向上させる。

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

１ビームアンテナ
１１第１材料層
１１２第１導体層
１２第２材料層
１２１第１薄膜層
１２１１絶縁ゲル
１２１２トリガー粒子
１３第１放射導体ユニット
１４エネルギー伝送導体構造
１４１第１端子
１４２第２端子
２ビームアンテナ
２１第１材料層
２１１信号源
２１２第１導体層
２１３マイクロストリップ伝送線構造
２２第２材料層
２２１第１薄膜層
２２１１、２２２１絶縁ゲル
２２１２、２２２２トリガー粒子
２２２第２薄膜層
２３第１放射導体ユニット
２３１スロット構造
２４第２放射導体ユニット
２５エネルギー伝送導体構造
２５１第１端子
２５２第２端子
３ビームアンテナ
３１第１材料層
３１１信号源
３１２第１導体層
３１３マイクロストリップ伝送線構造
３２第２材料層
３２１第１薄膜層
３２２第２薄膜層
３３第１放射導体ユニット
３４１、３４２、３４３、３４４第２放射導体ユニット
３５エネルギー伝送導体構造
３２１１、３２２１絶縁ゲル
３２１２、３２２２トリガー粒子
４ビームアンテナ
４１第１材料層
４１２第１導体層
４２第２材料層
４２１第１薄膜層
４３第１放射導体ユニット
４４エネルギー伝送導体構造
４１１信号源
４２１第１薄膜層
４２１１絶縁ゲル
４２１２トリガー粒子
４４１第１端子
４４２第２端子
５ビームアンテナ
５１第１材料層
５１１信号源
５１２第１導体層
５２第２材料層
５２１第１薄膜層
５２２第２薄膜層
５２１１、５２２１絶縁ゲル
５２１２、５２２２トリガー粒子
５３第１放射導体ユニット
５３１共平面導波路構造
５４第２放射導体ユニット
５５エネルギー伝送導体構造
５５１第１端子
５５２第２端子
６ビームアンテナ
６１第１材料層
６１１信号源
６１２第１導体層
６２第２材料層
６２１第１薄膜層
６２１１絶縁ゲル
６２１２トリガー粒子
６３第１放射導体ユニット
６３１スリット構造
６４、６５エネルギー伝送導体構造
６４１第１端子
６４２第２端子
７ビームアンテナ
７１第１材料層
７１１信号源
７１２第１導体層
７２第２材料層
７２１第１薄膜層
７３第１放射導体ユニット
７４エネルギー伝送導体構造
７２１１絶縁ゲル
７２１２トリガー粒子
７３１、７３２メアンダ構造
７４１第１端子
７４２第２端子
８ビームアンテナ
８１第１材料層
８１１信号源
８１２第１導体層
８２第２材料層
８２１第１薄膜層
８２１１絶縁ゲル
８２１２トリガー粒子
８３第１放射導体ユニット
８３１スリット構造
８３２メアンダ構造
８４エネルギー伝送導体構造
８４１第１端子
８４２第２端子
８５０ＧＳＭシステム

Claims

ビームアンテナであって、
表面に接着された第１導体層および前記第１導体層に電気結合または接続された信号源を有する第１材料層と、
表面に接着された少なくとも１つの第１薄膜層を有し、前記第１薄膜層が、
高分子材料で構成された絶縁ゲルと、
有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそ
れに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含むとともに、レーザーエネルギー
により照射された時に活性化されるよう適合され、前記レーザーエネルギーの波長が
４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である複数のトリガー粒子と、
を含む第２材料層と、
前記第１薄膜層の表面に接着された少なくとも１つの第１放射導体ユニットと、
前記第１材料層と前記第２材料層の間に配置されるとともに、前記信号源に電気結合または接続された第１端子、および前記第１放射導体ユニットに電気結合または接続され、前記ビームアンテナを励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする第２端子を有するエネルギー伝送導体構造と、
を含み、
前記第１薄膜層は前記第１放射導体ユニットと前記第２材料層との間に設置されたビームアンテナ。
前記第１薄膜層の前記トリガー粒子が、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であり、前記半導体材料が、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層の前記トリガー粒子が、有機金属粒子であり、前記有機金属粒子の構造が、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒであり、Ｍが、金属であり、ＲおよびＲ’が、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であり、Ｘが、ハロゲン化合物またはアミン基であり、Ｍが、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層の前記トリガー粒子が、キレーションであり、前記トリガー粒子が、キレート剤によりキレート化された金属から形成され、前記キレート剤が、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ（nitrilotri actiate）、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、前記金属が、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１に記載のビームアンテナ。
前記エネルギー伝送導体構造が、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層の前記絶縁ゲルが、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有し、前記トリガー粒子が、前記第１薄膜層において前記絶縁ゲルの０．１〜２８重量％を構成する請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第１材料層と前記第２材料層の間の距離が、前記ビームアンテナにより生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第２材料層の厚さが、前記ビームアンテナにより生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層の厚さが、１０〜２９０μｍである請求項１に記載のビームアンテナ。
前記信号源が、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介して前記エネルギー伝送導体構造の前記第１端子に電気結合または接続された請求項１に記載のビームアンテナ。
前記第１放射導体ユニットが、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、またはスリット構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有する請求項１に記載のビームアンテナ。
ビームアンテナであって、
表面に接着された第１導体層および前記第１導体層に電気結合または接続された信号源を有する第１材料層と、
異なる表面にそれぞれ接着された第１薄膜層および第２薄膜層を有し、前記第１薄膜層および前記第２薄膜層が、それぞれ、
高分子材料で構成された絶縁ゲルと、
有機金属粒子、キレーション、およびエネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそ
れに等しい半導体材料のうちの少なくとも１つを含むとともに、レーザーエネルギー
により照射された時に活性化されるよう適合され、前記レーザーエネルギーの波長が
４３０ｎｍ〜１０８０ｎｍの間である複数のトリガー粒子とを含む、
前記第１薄膜層と前記第２薄膜層の間に配置された第２材料層と、
前記第１薄膜層の表面に接着された少なくとも１つの第１放射導体ユニットと、
前記第２材料層との間に設置された前記第２薄膜層の表面に接着され、前記第１放射導体ユニットが電気結合または接続された少なくとも１つの第２放射導体ユニットと、
前記第１材料層と前記第２材料層の間に配置されるとともに、前記信号源に電気結合または接続された第１端子、および前記第１放射導体ユニットに電気結合または接続され、前記ビームアンテナを励起して少なくとも１つの共振モードを生成し、少なくとも１つの通信システム帯域の動作周波数をカバーする第２端子を有するエネルギー伝送導体構造と、
を含み、
前記第１薄膜層は前記第１放射導体ユニットと前記第２材料層との間に設置されたビームアンテナ。
前記第１薄膜層および前記第２薄膜層の前記トリガー粒子が、エネルギーギャップが３ｅＶより大きいかそれに等しい半導体材料であり、前記半導体材料が、窒化ガリウム（ＧａＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化ホウ素（ＢＮ）、または窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）のうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層および前記第２薄膜層の前記トリガー粒子が、有機金属粒子であり、前記有機金属粒子の構造が、Ｒ−Ｍ−Ｘ、Ｒ−Ｍ−Ｒ’、またはＲ−Ｍ−Ｒであり、Ｍが、金属であり、ＲおよびＲ’が、シクロアルキル基、アルキル基、複素環基またはカルボン酸基、ハロゲン化アルキル基、芳香族炭化水素基であり、Ｘが、ハロゲン化合物またはアミン基であり、Ｍが、金、ニッケル、錫、銅、パラジウム、銀、またはアルミニウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層および前記第２薄膜層の前記トリガー粒子が、キレーションであり、前記トリガー粒子が、キレート剤によりキレート化された金属から形成され、前記キレート剤が、ピロリジンジチオカルバミン酸アンモニウム（ＡＰＤＣ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＮＴＡ（nitrilotri actiate）、Ｎ−Ｎ’−ビス（カルボキシメチル）ニトロ三酢酸、またはジエチレントリアミペンタアセテート酸（ＤＴＰＡ）のうちの少なくとも１つであり、前記金属が、金、銀、銅、錫、アルミニウム、ニッケル、またはパラジウムのうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記エネルギー伝送導体構造が、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせである請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層および前記第２薄膜層の前記絶縁ゲルが、９０００ｃＰよりも小さい粘度を有し、前記トリガー粒子が、前記第１薄膜層および前記第２薄膜層において前記絶縁ゲル０．１〜２８重量％を構成する請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１材料層と前記第２材料層の間の距離が、前記ビームアンテナにより生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．３９倍よりも小さい請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第２材料層の厚さが、前記ビームアンテナにより生成された最低共振モードの最小動作周波数の波長の０．００１〜０．１５倍である請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１薄膜層および前記第２薄膜層の厚さが、１０〜２９０μｍである請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記信号源が、導波路構造、同軸伝送線構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、ポゴピン・フィードイン構造、導体弾性片構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介して前記エネルギー伝送導体構造の前記第１端子に電気結合または接続された請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１放射導体ユニットが、導波路構造、マイクロストリップ伝送線路構造、共平面導波路構造、バイワイヤ伝送線構造、スロット構造、ビアホール導体構造、または整合回路のうちの１つ、あるいはその組み合わせを介して前記第２放射導体ユニットに電気結合または接続された請求項１２に記載のビームアンテナ。
前記第１放射導体ユニットおよび前記第２放射導体ユニットが、パッチ構造、短絡回路構造、メアンダ構造、スロット構造、またはスリット構造のうちの１つ、あるいはその組み合わせを有する請求項１２に記載のビームアンテナ。