JP6943816B2 - メタアンテナ - Google Patents
メタアンテナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6943816B2 JP6943816B2 JP2018130338A JP2018130338A JP6943816B2 JP 6943816 B2 JP6943816 B2 JP 6943816B2 JP 2018130338 A JP2018130338 A JP 2018130338A JP 2018130338 A JP2018130338 A JP 2018130338A JP 6943816 B2 JP6943816 B2 JP 6943816B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- meta
- main element
- main
- parasitic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/005—Patch antenna using one or more coplanar parasitic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/006—Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
本発明の実施形態は、導電性インクで基板上に印刷可能な小型で安価なアンテナシステムを提供することによって、ダイポールベースのアンテナの大きなサイズ、狭い帯域幅、及び指向性に関連する問題を解決する。開示されたアンテナシステムは、従来のアンテナよりも小型であることに加えて、より広大な利得ウィンドウ及びより良好な効率を備えた無指向性であり、したがって、異なる動作環境において頑健である。開示されたアンテナシステムは、主アンテナ素子と、主アンテナ素子に誘導結合された共振器とを含み得る。主アンテナ素子は、平面上の導電回路(トレースであり得る)を含み得る。共振器は、同一平面上にあり、主アンテナ素子の導電回路内に囲まれた2つの非交差共振素子を含み得る。本発明のアンテナシステムは、メタマテリアルに使用されるものと同様の原理を利用するので、このアンテナシステムは、「メタアンテナ」と称され得る。
図1は、本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムの例示的な形状を示す。この実施例では、メタアンテナシステム100は、主アンテナ素子104と、2つの寄生素子106及び108とを含む。主アンテナ素子104は、給電回路102によって差動RF信号が供給されるループアンテナとなり得る。寄生素子106及び108は、主アンテナ素子104と同じ平面内に並んで位置付けられ、主アンテナ素子104によって囲まれている。寄生素子106及び108は、同一または実質的に同一形状にされ得る。一実施形態では、寄生素子106及び108の各々は、(例えば、文字「C」に類似した形状の)開口部112及び114をそれぞれ備えたループのような形状である。さらに、開口部112及び114は、主アンテナ素子104内の対向側(すなわち、主アンテナ素子104の長辺に沿った2つの端部の近く)に位置付けられ得る。寄生素子106及び108は、互いに及び主アンテナ素子104から絶縁されており、動作中に交流電流を誘導することができるように、主アンテナ素子104に対して十分に接近して位置付けられている。
図3は、本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムにおける瞬間電流フローを示す。図のように、電源302は、所望の搬送周波数でメタアンテナを駆動することができる。この実施例に示すように、電源302からの電流は、主アンテナ素子304の中に供給されてもよい。電流は、駆動信号の瞬時の極性に応じて、主素子304の周りを時計回りまたは反時計回りに進み得る。寄生素子306及び308は、主素子304に近接しているので、主素子304内のAC電流は寄生素子306及び308内に瞬間電流を誘導し得る。レンツの法則に基づいて、誘導電流は、主素子304内の電流によって引き起こされる磁束変化に対抗する。具体的には、2つの寄生素子内の2つの電流は、主素子304内の電流の変化によって決定される同じ方向(すなわち、時計回りまたは反時計回りの両方)に移動してもよい。
図4Aは、本発明の一実施形態による、例示的なメタアンテナ放射パターンを示す2次元図を提示する。図示されるように、メタアンテナは、トロイダルパターンで垂直偏光された無指向性放射を放射することができる。図4Bは、本発明の一実施形態による、例示的なメタアンテナ放射パターンを示す3次元斜視図を提示する。図示されるように、トロイダル放射パターン410は、メタアンテナを通過する垂直軸(すなわち、主素子の高さに平行な軸)の周りに円筒対称性を有し得る。
図7Aは、本発明の一実施形態による、共振メタアンテナシステムを利用する例示的なデバイスを示す。例えば、パーソナルコンピューティングデバイス702は、Wi−Fiネットワークまたは他のデバイスと通信するためのメタアンテナシステム704を含み得る。同様に、スマート機器またはIoTデバイス706は、メタアンテナ708を使用して、ネットワークまたは他のデバイスと通信することができる。ユーザは、アンテナ704及び708を介した直接通信、またはネットワークを介して、スマートサーモスタット706を制御するためにラップトップ702を使用し得る。
Claims (10)
- アンテナであって、
ループの形状を備えた主素子と、
前記主素子によって囲まれた2つの寄生素子であって、各寄生素子が、開口部を備えたループとして形成され、前記2つの寄生素子の前記開口部が、前記主素子の対向する辺にそれぞれ隣接して位置付けられる、2つの寄生素子と、を備えた、アンテナ。 - 前記主素子が、実質的に長方形の形状を有する、請求項1に記載のアンテナ。
- 前記主素子の長縁部が、所望の送信波長の1/4に実質的に等しい、請求項2に記載のアンテナ。
- 前記主素子の短縁部が、所望の送信波長の1/8に実質的に等しい、請求項2に記載のアンテナ。
- 前記主素子及び寄生素子が、表面上に印刷された導電性インクを備える、請求項1に記載の共振アンテナ。
- 前記主素子及び寄生素子が、基板上に堆積した金属トレースを含む、請求項1に記載の共振アンテナ。
- アンテナに結合された平衡伝送線路を備えたアンテナシステムであって、前記アンテナが、
ループの形状を備えた主素子と、
前記主素子によって囲まれた2つの寄生素子であって、各寄生素子が、開口部を備えたループとして形成され、前記2つの寄生素子の前記開口部が、前記主素子の対向する辺にそれぞれ隣接して位置付けられる、2つの寄生素子と、を備えた、アンテナシステム。 - 前記主素子が、実質的に長方形の形状を有する、請求項7に記載のアンテナシステム。
- 前記主素子の長縁部が、所望の送信波長の1/4に実質的に等しい、請求項8に記載のアンテナシステム。
- 前記主素子の短縁部が、所望の送信波長の1/8に実質的に等しい、請求項8に記載のアンテナシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/669,725 US10230169B2 (en) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | Meta-antenna |
US15/669,725 | 2017-08-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019033479A JP2019033479A (ja) | 2019-02-28 |
JP6943816B2 true JP6943816B2 (ja) | 2021-10-06 |
Family
ID=63047225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018130338A Active JP6943816B2 (ja) | 2017-08-04 | 2018-07-10 | メタアンテナ |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10230169B2 (ja) |
EP (1) | EP3439105B1 (ja) |
JP (1) | JP6943816B2 (ja) |
KR (1) | KR102378043B1 (ja) |
CN (1) | CN109390682B (ja) |
BR (1) | BR102018014431A8 (ja) |
CA (1) | CA3012151C (ja) |
TW (1) | TWI773788B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG11202110118QA (en) * | 2019-03-18 | 2021-10-28 | Frederic Nabki | Ultra wideband (uwb) link configuration methods and systems |
CN114614251A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-06-10 | 陕西海积信息科技有限公司 | 圆极化天线和阵列天线 |
CN117117481B (zh) * | 2023-09-07 | 2024-04-26 | 南通大学 | 一种双频垂直极化全向平面天线 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6909402B2 (en) * | 2003-06-11 | 2005-06-21 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Looped multi-branch planar antennas having multiple resonant frequency bands and wireless terminals incorporating the same |
US7009564B2 (en) * | 2003-09-19 | 2006-03-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | TM microstrip antenna |
US7696948B2 (en) * | 2006-01-27 | 2010-04-13 | Airgain, Inc. | Configurable directional antenna |
US8618990B2 (en) * | 2011-04-13 | 2013-12-31 | Pulse Finland Oy | Wideband antenna and methods |
US20110109525A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna device and wireless communication apparatus having the same |
US9709720B2 (en) * | 2010-01-12 | 2017-07-18 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Bianisotropic metamaterial |
CN102810734A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种天线及具有该天线的mimo天线 |
CN102790261B (zh) * | 2011-05-17 | 2015-07-29 | 深圳光启创新技术有限公司 | 天线装置 |
US10347994B2 (en) * | 2015-01-23 | 2019-07-09 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Pattern/polarized antenna device and beamforming method |
CN106450795B (zh) * | 2016-10-21 | 2019-04-05 | 西北工业大学 | 一种双频极化不敏感单层超材料吸波结构 |
-
2017
- 2017-08-04 US US15/669,725 patent/US10230169B2/en active Active
-
2018
- 2018-07-09 TW TW107123657A patent/TWI773788B/zh active
- 2018-07-10 JP JP2018130338A patent/JP6943816B2/ja active Active
- 2018-07-13 BR BR102018014431A patent/BR102018014431A8/pt unknown
- 2018-07-17 KR KR1020180082773A patent/KR102378043B1/ko active IP Right Grant
- 2018-07-20 CN CN201810808824.XA patent/CN109390682B/zh active Active
- 2018-07-23 CA CA3012151A patent/CA3012151C/en active Active
- 2018-07-25 EP EP18185511.5A patent/EP3439105B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3439105A1 (en) | 2019-02-06 |
US10230169B2 (en) | 2019-03-12 |
CA3012151C (en) | 2021-01-05 |
KR102378043B1 (ko) | 2022-03-25 |
BR102018014431A2 (pt) | 2019-03-26 |
CN109390682B (zh) | 2022-11-15 |
KR20190015099A (ko) | 2019-02-13 |
BR102018014431A8 (pt) | 2023-01-03 |
TW201911649A (zh) | 2019-03-16 |
CA3012151A1 (en) | 2019-02-04 |
US20190044247A1 (en) | 2019-02-07 |
TWI773788B (zh) | 2022-08-11 |
JP2019033479A (ja) | 2019-02-28 |
EP3439105B1 (en) | 2021-04-07 |
CN109390682A (zh) | 2019-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9799963B2 (en) | Antenna system | |
TWI514787B (zh) | 射頻收發系統 | |
US10270170B2 (en) | Compound loop antenna system with isolation frequency agility | |
US9496614B2 (en) | Antenna system using capacitively coupled compound loop antennas with antenna isolation provision | |
US9590304B2 (en) | Broadband antenna | |
JP6172553B2 (ja) | 多重アンテナシステムおよびモバイル端末 | |
JP6468200B2 (ja) | アンテナ指向性制御システム及びそれを備える無線装置 | |
US9559422B2 (en) | Communication device and method for designing multi-antenna system thereof | |
WO2016112628A1 (zh) | 一种多输入多输出天线系统 | |
TWI671951B (zh) | 智慧型天線裝置 | |
JP6943816B2 (ja) | メタアンテナ | |
WO2016097712A1 (en) | Reconfigurable multi-band multi-function antenna | |
TWI622228B (zh) | 波束選擇天線系統 | |
US9496623B2 (en) | Dual band multi-layer dipole antennas for wireless electronic devices | |
WO2018203081A1 (en) | Beam switching using common and differential modes | |
CN109216907B (zh) | 一种双馈天线以及电子设备 | |
CN106159420B (zh) | 一种天线结构及无线装置 | |
US20210336337A1 (en) | High-gain reconfigurable antenna | |
CN110277651B (zh) | 智能型天线装置 | |
CN101997172A (zh) | 无向性辐射的平板天线 | |
TWI502811B (zh) | 雙極化天線及具有該雙極化天線的mimo天線 | |
Qin et al. | A polarization reconfigurable antenna for dual-band operation | |
CN102891355A (zh) | 一种天线及具有该天线的mimo天线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180717 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180719 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210702 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210702 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210810 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6943816 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |