JPH10233617A - アンテナ - Google Patents
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- JPH10233617A JPH10233617A JP10022082A JP2208298A JPH10233617A JP H10233617 A JPH10233617 A JP H10233617A JP 10022082 A JP10022082 A JP 10022082A JP 2208298 A JP2208298 A JP 2208298A JP H10233617 A JPH10233617 A JP H10233617A
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- ground plane
- dielectric
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- 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
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
- H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
-
- 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
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改良した平面状逆Ｆ字型アンテナを提供す
る。 【解決手段】 本発明のアンテナ３０は、開口４２が形
成された接地面３４と、発泡剤又は他の誘電体材料製の
第１誘電体３６を介して配置された放射用パッチ３８
と、フィードライン基板３２とを有する。短絡ストリッ
プ４０が、放射用パッチ３８の一側を接地プレーン３４
に、放射用パッチ３８を主モードがヌルに相当する点で
短絡する。マイクロストリップのフィードライン４４
は、接地プレーン３４の反対側に第２誘電体３２を介し
て配置される。
る。 【解決手段】 本発明のアンテナ３０は、開口４２が形
成された接地面３４と、発泡剤又は他の誘電体材料製の
第１誘電体３６を介して配置された放射用パッチ３８
と、フィードライン基板３２とを有する。短絡ストリッ
プ４０が、放射用パッチ３８の一側を接地プレーン３４
に、放射用パッチ３８を主モードがヌルに相当する点で
短絡する。マイクロストリップのフィードライン４４
は、接地プレーン３４の反対側に第２誘電体３２を介し
て配置される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルラー、個人通
信サービス（ＰＣＳ）及び他のワイヤレス通信装置に使
用されるアンテナに関し、特に、アンテナフィード内で
開口結合を利用した平面状逆Ｆ字型アンテナに関する。
信サービス（ＰＣＳ）及び他のワイヤレス通信装置に使
用されるアンテナに関し、特に、アンテナフィード内で
開口結合を利用した平面状逆Ｆ字型アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤレス通信が引き続き成長すること
により、コンパクトで軽く様々な機能が実行できる基地
局、移動端末、及び他の通信端末が必要とされる。大幅
な小型化は、通信端末内の電子回路及び無線（ＲＦ回
路）の大部分を集積し、最小化することによりすでに達
成されている。しかし、従来のアンテナは、端末に比べ
て不当に大きいままである。これは、ダイバシティ、干
渉の低減、ビーム形成を行うために、複数のアンテナを
用いるような設計において特にいえることである。個人
用基地局、ポータブルハンドセット、及び他の通信用端
末に搭載される小型の従来のアンテナは、平面状逆Ｆ字
型アンテナ（Planar inverted-F antenna：ＰＩＦＡ）
である。
により、コンパクトで軽く様々な機能が実行できる基地
局、移動端末、及び他の通信端末が必要とされる。大幅
な小型化は、通信端末内の電子回路及び無線（ＲＦ回
路）の大部分を集積し、最小化することによりすでに達
成されている。しかし、従来のアンテナは、端末に比べ
て不当に大きいままである。これは、ダイバシティ、干
渉の低減、ビーム形成を行うために、複数のアンテナを
用いるような設計において特にいえることである。個人
用基地局、ポータブルハンドセット、及び他の通信用端
末に搭載される小型の従来のアンテナは、平面状逆Ｆ字
型アンテナ（Planar inverted-F antenna：ＰＩＦＡ）
である。
【０００３】図１にこの従来技術に係る平面状逆Ｆ字型
アンテナ１０を示す。この平面状逆Ｆ字型アンテナ１０
は、接地プレーン１２とＬp×Ｗpの四角形の放射用パッ
チ１４と幅Ｗpよりも狭い幅ｄ1の短絡プレート１６とを
有する。この短絡プレート１６は、放射用パッチ１４を
接地プレーン１２に放射用パッチ１４のＴＭ100主モー
ド電界のヌルに沿って短絡している。このようにして、
この平面状逆Ｆ字型アンテナ１０は、短絡プレート１６
をＴＭ100主モードのヌルで接続することにより、放射
用パッチ１４の長さを半分にした四角形のマイクロスト
リップアンテナと見なせる。この短絡プレート１６は、
放射用パッチ１４を接地プレーン１２の上で距離ｄ2だ
け離してサポートしている。この放射用パッチ１４に
は、接地プレーン１２の裏面からのＴＥＭ伝送ライン１
８により短絡プレート１６から距離ｄ3だけ離れた場所
で信号が供給される。このＴＥＭ伝送ライン１８は、幅
ｄ4を有する外部導体２２により包囲された内部導体２
０を有する。
アンテナ１０を示す。この平面状逆Ｆ字型アンテナ１０
は、接地プレーン１２とＬp×Ｗpの四角形の放射用パッ
チ１４と幅Ｗpよりも狭い幅ｄ1の短絡プレート１６とを
有する。この短絡プレート１６は、放射用パッチ１４を
接地プレーン１２に放射用パッチ１４のＴＭ100主モー
ド電界のヌルに沿って短絡している。このようにして、
この平面状逆Ｆ字型アンテナ１０は、短絡プレート１６
をＴＭ100主モードのヌルで接続することにより、放射
用パッチ１４の長さを半分にした四角形のマイクロスト
リップアンテナと見なせる。この短絡プレート１６は、
放射用パッチ１４を接地プレーン１２の上で距離ｄ2だ
け離してサポートしている。この放射用パッチ１４に
は、接地プレーン１２の裏面からのＴＥＭ伝送ライン１
８により短絡プレート１６から距離ｄ3だけ離れた場所
で信号が供給される。このＴＥＭ伝送ライン１８は、幅
ｄ4を有する外部導体２２により包囲された内部導体２
０を有する。
【０００４】図１の平面状逆Ｆ字型アンテナ１０の詳細
な解析と動作は、K. HirasawaとM.Haneishi著のAnalysi
s, Design and Measurement of Small and Low-Profile
Antennas:Artech House,Norwood,MA,1992, Ch.5,pp.16
1-180を参照のこと。この平面状逆Ｆ字型アンテナ１０
は特に、個人用基地局ハンドセット、他のワイヤレス通
信端末の使用に適している。理由は、このアンテナは小
型で広いバンド幅とほぼ均一なカバレッジを有し、図１
に示すような空隙（air dielectric）を用いて実現でき
るからである。平面状逆Ｆ字型アンテナ１０のバンド幅
は、端末のハウジングの導電性シャーシを接地プレーン
１２として用いることにより、さらに広げることができ
る。これは、放射用パッチ１４が接地プレーン１２とほ
ぼ同じ大きさを有し、接地プレーン１２上に表面電流を
導入できることに起因している。
な解析と動作は、K. HirasawaとM.Haneishi著のAnalysi
s, Design and Measurement of Small and Low-Profile
Antennas:Artech House,Norwood,MA,1992, Ch.5,pp.16
1-180を参照のこと。この平面状逆Ｆ字型アンテナ１０
は特に、個人用基地局ハンドセット、他のワイヤレス通
信端末の使用に適している。理由は、このアンテナは小
型で広いバンド幅とほぼ均一なカバレッジを有し、図１
に示すような空隙（air dielectric）を用いて実現でき
るからである。平面状逆Ｆ字型アンテナ１０のバンド幅
は、端末のハウジングの導電性シャーシを接地プレーン
１２として用いることにより、さらに広げることができ
る。これは、放射用パッチ１４が接地プレーン１２とほ
ぼ同じ大きさを有し、接地プレーン１２上に表面電流を
導入できることに起因している。
【０００５】図１の従来の平面状逆Ｆ字型アンテナ１０
における問題点は、放電用パッチには信号がＴＥＭ伝送
ライン１８により、あるいは同軸フィーダ線のような構
造体により提供される点である。これにより、平面状逆
Ｆ字型アンテナ（ＰＩＦＡ）の製造が難しくしなってい
る。その理由は、フィーダ線の相対的位置と特性を高精
度で実現しなければならず、外側導体と中心導体とは適
切に接続しなければならないからである。さらにまたＴ
ＥＭ伝送ラインと同軸フィーダ線のコスト及びそのコネ
クタは極めて高く、アンテナの残りの部分のコストの数
倍もする。さらにまた、ＴＥＭ伝送ラインと同軸フィー
ダ線を使用することにより、この線の特性が製造中、あ
るいは製造後容易には調整することができず、アンテナ
のフィーダ線のチューニングのフレキシビリティを制限
してしまう。
における問題点は、放電用パッチには信号がＴＥＭ伝送
ライン１８により、あるいは同軸フィーダ線のような構
造体により提供される点である。これにより、平面状逆
Ｆ字型アンテナ（ＰＩＦＡ）の製造が難しくしなってい
る。その理由は、フィーダ線の相対的位置と特性を高精
度で実現しなければならず、外側導体と中心導体とは適
切に接続しなければならないからである。さらにまたＴ
ＥＭ伝送ラインと同軸フィーダ線のコスト及びそのコネ
クタは極めて高く、アンテナの残りの部分のコストの数
倍もする。さらにまた、ＴＥＭ伝送ラインと同軸フィー
ダ線を使用することにより、この線の特性が製造中、あ
るいは製造後容易には調整することができず、アンテナ
のフィーダ線のチューニングのフレキシビリティを制限
してしまう。
【０００６】ＴＥＭ伝送ライン、あるいは同軸フィーダ
線は、個人用基地局、ポータブルハンドセット、あるい
は他の通信用端末内の関連回路と相互接続することが難
しい。ＴＥＭ伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線を使
用することにより、この種の要因により、アンテナのコ
ストが不当に上昇し、多くの低価格のアプリケーション
には使用できないことになる。低コストで広いバンド幅
で且つ均一のカバレッジを有する平面状逆Ｆ字型アンテ
ナが、個人用基地局、ハンドセット、あるいは他の通信
用端末に具備することができる別のフィード（信号供給
メカニズム）が開発されることが望ましい。
線は、個人用基地局、ポータブルハンドセット、あるい
は他の通信用端末内の関連回路と相互接続することが難
しい。ＴＥＭ伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線を使
用することにより、この種の要因により、アンテナのコ
ストが不当に上昇し、多くの低価格のアプリケーション
には使用できないことになる。低コストで広いバンド幅
で且つ均一のカバレッジを有する平面状逆Ｆ字型アンテ
ナが、個人用基地局、ハンドセット、あるいは他の通信
用端末に具備することができる別のフィード（信号供給
メカニズム）が開発されることが望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来の伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線のコス
トを上回ることなく製造が単純で、端末回路に一体にく
む込むことができ、且つ同調、チューニングのフレキシ
ビリティを有する平面状逆Ｆ字型アンテナを提供するこ
とである。
は、従来の伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線のコス
トを上回ることなく製造が単純で、端末回路に一体にく
む込むことができ、且つ同調、チューニングのフレキシ
ビリティを有する平面状逆Ｆ字型アンテナを提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の平面状逆Ｆ字型
アンテナは、従来の平面状逆Ｆ字型アンテナで通常用い
られていたＴＥＭ伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線
の代わりに、開口結合（フィード）を用いる。
アンテナは、従来の平面状逆Ｆ字型アンテナで通常用い
られていたＴＥＭ伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線
の代わりに、開口結合（フィード）を用いる。
【０００９】本発明によれば、開口結合された平面状逆
Ｆ字型アンテナは、接地面の一側に第１誘電体を介して
配置された放射用パッチを有する。この第１誘電体は、
空隙（air dielectric）あるいは、発泡材又は他の適当
な誘電体材料製のアンテナ基板の一部である。短絡スト
リップが放射用パッチの一側を接地プレーンに接続し、
第１誘電体が空隙の場合には放射用パッチをサポートす
る。この短絡ストリップが放射用パッチを主モードがヌ
ルに相当する点で短絡し、その結果放射用パッチのサイ
ズは短絡ストリップがない場合に必要とされるパッチの
サイズに比べて２分の１に減少する。この短絡ストリッ
プは、四角形の放射用パッチ側に沿ったどの点で接続し
てもよい。例えばこの短絡ストリップは、エッジのほぼ
中点に接続してもよい。
Ｆ字型アンテナは、接地面の一側に第１誘電体を介して
配置された放射用パッチを有する。この第１誘電体は、
空隙（air dielectric）あるいは、発泡材又は他の適当
な誘電体材料製のアンテナ基板の一部である。短絡スト
リップが放射用パッチの一側を接地プレーンに接続し、
第１誘電体が空隙の場合には放射用パッチをサポートす
る。この短絡ストリップが放射用パッチを主モードがヌ
ルに相当する点で短絡し、その結果放射用パッチのサイ
ズは短絡ストリップがない場合に必要とされるパッチの
サイズに比べて２分の１に減少する。この短絡ストリッ
プは、四角形の放射用パッチ側に沿ったどの点で接続し
てもよい。例えばこの短絡ストリップは、エッジのほぼ
中点に接続してもよい。
【００１０】マイクロストリップのフィードラインが、
接地プレーンの反対側に第２誘電体を介して配置され
る。この第２誘電体は、上部表面と下部表面を有するフ
ィードライン基板の一部で、接地プレーンはその上部表
面に、フィードラインは下部表面に形成されている。こ
のフィードラインを具備する基板は、従来のプリントワ
イヤリングボード材料を用いて形成してもよく、また個
人用基地局、ハンドセット、あるいは他の通信端末内の
プリントワイヤリングボードの一部でもよい。信号は、
放射用パッチとフィードラインとの間を、接地プレーン
に形成された開口を介して結合される。
接地プレーンの反対側に第２誘電体を介して配置され
る。この第２誘電体は、上部表面と下部表面を有するフ
ィードライン基板の一部で、接地プレーンはその上部表
面に、フィードラインは下部表面に形成されている。こ
のフィードラインを具備する基板は、従来のプリントワ
イヤリングボード材料を用いて形成してもよく、また個
人用基地局、ハンドセット、あるいは他の通信端末内の
プリントワイヤリングボードの一部でもよい。信号は、
放射用パッチとフィードラインとの間を、接地プレーン
に形成された開口を介して結合される。
【００１１】本発明の平面状逆Ｆ字型アンテナは、従来
の伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線に比べてコスト
の上昇を避けることができる。さらにまた、本発明の平
面状逆Ｆ字型アンテナは、従来の平面状逆Ｆ字型アンテ
ナよりもＴＥＭ伝送ライン（あるいは同軸フィーダ線）
の中心導体と外側導体の正確な位置配置と接合を必要と
しない点で、製造も容易である。さらにまた、開口結合
により調整がフィーダ線の長さと幅、開口の大きさと形
状、短絡ストリップの位置とサイズ、及びこの短絡スト
リップと開口等の近似性のようなアンテナパラメータに
調整が合わせやすい点で同調性が改善できる。
の伝送ライン、あるいは同軸フィーダ線に比べてコスト
の上昇を避けることができる。さらにまた、本発明の平
面状逆Ｆ字型アンテナは、従来の平面状逆Ｆ字型アンテ
ナよりもＴＥＭ伝送ライン（あるいは同軸フィーダ線）
の中心導体と外側導体の正確な位置配置と接合を必要と
しない点で、製造も容易である。さらにまた、開口結合
により調整がフィーダ線の長さと幅、開口の大きさと形
状、短絡ストリップの位置とサイズ、及びこの短絡スト
リップと開口等の近似性のようなアンテナパラメータに
調整が合わせやすい点で同調性が改善できる。
【００１２】本発明の他の実施例によれば、マイクロス
トリップのフィードラインの一部を同調用突起部分とし
て用いることにより同調を改善できる。例えば、フィー
ドラインは、全長がＬf＋Ｌtの長さを有するよう構成
し、Ｌfはフィードラインの入力から開口までのフィー
ドラインの第１部分を、Ｌtは開口を越えてのびたフィ
ードラインの残りの同調用突起部分の長さとする。開口
を基準にしたフィードラインから見たインピーダンス
は、開口と放射用パッチの結合効果を現す等価インピー
ダンスＺと、フィードラインの同調突起部分のインピー
ダンスの直列の組み合わせとして特徴づけることができ
る。
トリップのフィードラインの一部を同調用突起部分とし
て用いることにより同調を改善できる。例えば、フィー
ドラインは、全長がＬf＋Ｌtの長さを有するよう構成
し、Ｌfはフィードラインの入力から開口までのフィー
ドラインの第１部分を、Ｌtは開口を越えてのびたフィ
ードラインの残りの同調用突起部分の長さとする。開口
を基準にしたフィードラインから見たインピーダンス
は、開口と放射用パッチの結合効果を現す等価インピー
ダンスＺと、フィードラインの同調突起部分のインピー
ダンスの直列の組み合わせとして特徴づけることができ
る。
【００１３】それによりインピーダンスマッチングは、
等価インピーダンスＺの実部をフィードラインの特性イ
ンピーダンスに等価となるよう選択し、一方を同調突起
部分のインピーダンスを等価インピーダンスＺの虚部か
ら離れる（offset）よう選択することにより与えられ
る。実施例においては、２．０以上の電圧定在波比（vo
ltage standing wave ratio：ＶＳＷＲ）を与えるよう
なインピーダンスマッチングは２ＧＨｚオーダーの周波
数において約２００ＭＨｚのバンド幅にわたって達成で
きる。
等価インピーダンスＺの実部をフィードラインの特性イ
ンピーダンスに等価となるよう選択し、一方を同調突起
部分のインピーダンスを等価インピーダンスＺの虚部か
ら離れる（offset）よう選択することにより与えられ
る。実施例においては、２．０以上の電圧定在波比（vo
ltage standing wave ratio：ＶＳＷＲ）を与えるよう
なインピーダンスマッチングは２ＧＨｚオーダーの周波
数において約２００ＭＨｚのバンド幅にわたって達成で
きる。
【００１４】本発明の平面状逆Ｆ字型アンテナは、従来
のＴＥＭ伝送ライン（あるいは同軸フィーダ線）にかか
るコストを回避でき、製造が容易で、同調が容易で従来
のフィーダ線を有する平面状逆Ｆ字型アンテナへの集積
が容易となる。さらにまた本発明によれば、平面状逆Ｆ
字型アンテナの小型、広いバンド幅、均一なカバレッジ
特徴を犠牲にすることなく上記のことが達成できる。
のＴＥＭ伝送ライン（あるいは同軸フィーダ線）にかか
るコストを回避でき、製造が容易で、同調が容易で従来
のフィーダ線を有する平面状逆Ｆ字型アンテナへの集積
が容易となる。さらにまた本発明によれば、平面状逆Ｆ
字型アンテナの小型、広いバンド幅、均一なカバレッジ
特徴を犠牲にすることなく上記のことが達成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、開口結合された平面状
逆Ｆ字型アンテナを例に説明しているが、本発明はこの
平面状逆Ｆ字型アンテナ構成に限定されるものではな
い。本明細書において平面状逆Ｆ字型アンテナとは、放
射状パッチが接地プレーン上方に配置され、少なくとも
１箇所で接地プレーンに短絡されているアンテナを意味
する。本明細書において開口等は、実施例に示された四
角形の開口のみならず、様々な他の形状、及び大きさの
開口を意味する。
逆Ｆ字型アンテナを例に説明しているが、本発明はこの
平面状逆Ｆ字型アンテナ構成に限定されるものではな
い。本明細書において平面状逆Ｆ字型アンテナとは、放
射状パッチが接地プレーン上方に配置され、少なくとも
１箇所で接地プレーンに短絡されているアンテナを意味
する。本明細書において開口等は、実施例に示された四
角形の開口のみならず、様々な他の形状、及び大きさの
開口を意味する。
【００１６】用語「短絡ストリップ」は、金属製のスト
リップ、プレート、ピン、線、トレースのみならず、放
射用パッチを接地プレーンに短絡する導体を意味する。
例えば、本発明の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテ
ナで用いられる短絡ストリップは、図１の短絡プレート
１６として示すような短絡プレートの形態でも実現でき
る。さらに用語「結合」とは、平面状逆Ｆ字型アンテナ
のフィードラインから放射用パッチへの伝送信号の結
合、及び放射用パッチからフィーダ線への受信信号の結
合を意味する。
リップ、プレート、ピン、線、トレースのみならず、放
射用パッチを接地プレーンに短絡する導体を意味する。
例えば、本発明の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテ
ナで用いられる短絡ストリップは、図１の短絡プレート
１６として示すような短絡プレートの形態でも実現でき
る。さらに用語「結合」とは、平面状逆Ｆ字型アンテナ
のフィードラインから放射用パッチへの伝送信号の結
合、及び放射用パッチからフィーダ線への受信信号の結
合を意味する。
【００１７】図２は、本発明の一実施例による開口結合
された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０の展開図である。同
図において開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０
は、フィードライン基板３２、接地プレーン３４、アン
テナ基板３６とを有する。このアンテナ基板３６は、こ
の実施例においては、厚さｄaの空隙（air dieletric）
を表すものとする。しかし他の実施例においてはアンテ
ナ基板３６は、他の材料、例えば誘電率εr aの発泡材を
用いてもよい。四角形の放射用パッチ３８は、幅Ｗpと
長さＬpを有し、アンテナ基板３６の上部表面に対応す
る面に形成される。パッチの長さＬpは、図２の実施例
においては、パッチの幅Ｗpよりも大きく示されている
が、これは本発明の必須要件ではない。
された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０の展開図である。同
図において開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０
は、フィードライン基板３２、接地プレーン３４、アン
テナ基板３６とを有する。このアンテナ基板３６は、こ
の実施例においては、厚さｄaの空隙（air dieletric）
を表すものとする。しかし他の実施例においてはアンテ
ナ基板３６は、他の材料、例えば誘電率εr aの発泡材を
用いてもよい。四角形の放射用パッチ３８は、幅Ｗpと
長さＬpを有し、アンテナ基板３６の上部表面に対応す
る面に形成される。パッチの長さＬpは、図２の実施例
においては、パッチの幅Ｗpよりも大きく示されている
が、これは本発明の必須要件ではない。
【００１８】放射用パッチ３８は接地プレーン３４に、
放射用パッチ３８に示された金属ストリップ４０により
短絡されている。金属ストリップ４０はアンテナ基板３
６が空隙に場合の実施例においては、放射用パッチ３８
も支持する。アンテナ基板３６が発泡材、あるいは他の
材料から形成される実施例においては、アンテナ基板３
６は放射用パッチ３８を完全に、あるいは部分的に支持
する。金属ストリップ４０は、図２の実施例において
は、四角形の放射用パッチ３８の一側のほぼ中点で接続
されている。
放射用パッチ３８に示された金属ストリップ４０により
短絡されている。金属ストリップ４０はアンテナ基板３
６が空隙に場合の実施例においては、放射用パッチ３８
も支持する。アンテナ基板３６が発泡材、あるいは他の
材料から形成される実施例においては、アンテナ基板３
６は放射用パッチ３８を完全に、あるいは部分的に支持
する。金属ストリップ４０は、図２の実施例において
は、四角形の放射用パッチ３８の一側のほぼ中点で接続
されている。
【００１９】このように構成することにより、長さ２Ｌ
pのパッチの周波数近傍で共振する短絡した四角形のマ
イクロストリップアンテナが構成でき、これにより短絡
ストリップのないパッチの大きさに比べて、このような
パッチ放射用パッチ３８の大きさは２分の１に減少す
る。図２においては開口結合された平面状逆Ｆ字型アン
テナ３０は、見やすくするために実際の寸法通りに描か
れてはいない。従って図２の寸法は、本発明の必須構成
要件ではない。
pのパッチの周波数近傍で共振する短絡した四角形のマ
イクロストリップアンテナが構成でき、これにより短絡
ストリップのないパッチの大きさに比べて、このような
パッチ放射用パッチ３８の大きさは２分の１に減少す
る。図２においては開口結合された平面状逆Ｆ字型アン
テナ３０は、見やすくするために実際の寸法通りに描か
れてはいない。従って図２の寸法は、本発明の必須構成
要件ではない。
【００２０】接地プレーン３４は、長さＬs幅Ｗsの開口
４２を有する。この接地プレーン３４はこの実施例で
は、フィードライン基板３２により支持されている。こ
のフィードライン基板３２は、誘電体材料、例えば従来
のプリントワイヤリングボードにより形成されている。
フィードライン基板３２は、誘電率εr fと厚さｄfを有
し、パーソナル基地局、ポータブルハンドセット、たと
えば通信用端末内のプリントワイヤリングボードの基板
層の一部でもよい。フィードライン４４は、幅Ｗfを有
し、フィードライン基板３２の底部表面に形成されてい
る。このフィードライン４４は全長がＬf＋Ｌtで、開口
４２を越えてのびている。フィードライン４４の開口４
２までの最初の部分は、長さＬfであり、開口４２を越
えたフィードライン４４の部分は長さＬtであり、この
長さＬtの部分は、同調性（tunability）を改善するた
めに同調用突起部分として用いられる。
４２を有する。この接地プレーン３４はこの実施例で
は、フィードライン基板３２により支持されている。こ
のフィードライン基板３２は、誘電体材料、例えば従来
のプリントワイヤリングボードにより形成されている。
フィードライン基板３２は、誘電率εr fと厚さｄfを有
し、パーソナル基地局、ポータブルハンドセット、たと
えば通信用端末内のプリントワイヤリングボードの基板
層の一部でもよい。フィードライン４４は、幅Ｗfを有
し、フィードライン基板３２の底部表面に形成されてい
る。このフィードライン４４は全長がＬf＋Ｌtで、開口
４２を越えてのびている。フィードライン４４の開口４
２までの最初の部分は、長さＬfであり、開口４２を越
えたフィードライン４４の部分は長さＬtであり、この
長さＬtの部分は、同調性（tunability）を改善するた
めに同調用突起部分として用いられる。
【００２１】図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アン
テナ３０においては、放射用パッチ３８には、フィード
ライン４４と開口４２の組み合わせにより電磁信号が供
給される。これは従来のＴＥＭ伝送ライン、あるいは同
軸フィードラインの代わりである。そのため開口結合さ
れた平面状逆Ｆ字型アンテナ３０は、このＴＥＭ伝送ラ
イン、あるいは同軸フィードラインに関連する余分のコ
ストを回避できる。さらにまた本発明の開口結合された
平面状逆Ｆ字型アンテナ３０は、従来の平面状逆Ｆ字型
アンテナよりも製造が容易である。その理由は、ＴＥＭ
伝送ライン、あるいは同軸フィードラインの中心導体と
外側導体の正確な配置、及び結合を必要としないためで
ある。
テナ３０においては、放射用パッチ３８には、フィード
ライン４４と開口４２の組み合わせにより電磁信号が供
給される。これは従来のＴＥＭ伝送ライン、あるいは同
軸フィードラインの代わりである。そのため開口結合さ
れた平面状逆Ｆ字型アンテナ３０は、このＴＥＭ伝送ラ
イン、あるいは同軸フィードラインに関連する余分のコ
ストを回避できる。さらにまた本発明の開口結合された
平面状逆Ｆ字型アンテナ３０は、従来の平面状逆Ｆ字型
アンテナよりも製造が容易である。その理由は、ＴＥＭ
伝送ライン、あるいは同軸フィードラインの中心導体と
外側導体の正確な配置、及び結合を必要としないためで
ある。
【００２２】さらにまたフィードライン４４を使用する
ことにより、フィードライン４４の長さ、開口４２の大
きさと形状、金属ストリップ４０と開口４２の近さのよ
うなアンテナパラメータに対し、開口結合された平面状
逆Ｆ字型アンテナ３０内で容易に調整ができるために同
調性が改善される。このような調整は、図１の従来の平
面状逆Ｆ字型アンテナ１０では不可能である。図４、
５、６に示すように、このような本発明の改良点は平面
状逆Ｆ字型アンテナの広いバンド幅と均一なカバレッジ
を損なうことなく達成できる。
ことにより、フィードライン４４の長さ、開口４２の大
きさと形状、金属ストリップ４０と開口４２の近さのよ
うなアンテナパラメータに対し、開口結合された平面状
逆Ｆ字型アンテナ３０内で容易に調整ができるために同
調性が改善される。このような調整は、図１の従来の平
面状逆Ｆ字型アンテナ１０では不可能である。図４、
５、６に示すように、このような本発明の改良点は平面
状逆Ｆ字型アンテナの広いバンド幅と均一なカバレッジ
を損なうことなく達成できる。
【００２３】図３は、図２の本発明の平面状逆Ｆ字型ア
ンテナの同調特性を表す等価回路である。開口４２を越
えたフィードライン４４の部分は解放状態で、可変長Ｌ
tと特性インピーダンスＺcを有する同調突起部分として
機能する。開口４２までのフィードライン４４の最初の
部分は、長さＬfと特性インピーダンスＺcを有する。開
口４２と放射用パッチ３８の結合効果は、開口４２を基
準とするフィードライン４４では、フィードライン４４
の同調突起部分と直列の等価インピーダンスＺと見るこ
とができる。この等価インピーダンスＺの実部が、フィ
ードライン４４の特性インピーダンスＺcに等しく、等
価インピーダンスＺの虚部がフィードライン４４の同調
突起部分によりキャンセルされて除かれている場合に
は、インピーダンスマッチングが図３の等価回路で達成
することができる。以下に説明するようにこのインピー
ダンスマッチング条件は比較的広いバンド幅にわたって
達成することができる。
ンテナの同調特性を表す等価回路である。開口４２を越
えたフィードライン４４の部分は解放状態で、可変長Ｌ
tと特性インピーダンスＺcを有する同調突起部分として
機能する。開口４２までのフィードライン４４の最初の
部分は、長さＬfと特性インピーダンスＺcを有する。開
口４２と放射用パッチ３８の結合効果は、開口４２を基
準とするフィードライン４４では、フィードライン４４
の同調突起部分と直列の等価インピーダンスＺと見るこ
とができる。この等価インピーダンスＺの実部が、フィ
ードライン４４の特性インピーダンスＺcに等しく、等
価インピーダンスＺの虚部がフィードライン４４の同調
突起部分によりキャンセルされて除かれている場合に
は、インピーダンスマッチングが図３の等価回路で達成
することができる。以下に説明するようにこのインピー
ダンスマッチング条件は比較的広いバンド幅にわたって
達成することができる。
【００２４】図４は、図２の本発明の開口結合された平
面状逆Ｆ字型アンテナ３０の入力インピーダンスと周波
数との関係を表すスミスチャートプロット図である。こ
のスミスチャートプロット図は、１．９ＧＨｚと２．３
ＧＨｚの間の周波数範囲にわたってフィードライン４４
の入力インピーダンスを表している。図４のインピーダ
ンスを測定するに際し、図２の開口結合された平面状逆
Ｆ字型アンテナ３０は放射用パッチ３８の長さＬpは２
７．５ｍｍで幅Ｗpは５０．０ｍｍであるとした。また
接地プレーン３４は、無限の接地プレーンであるとし
た。放射用パッチ３８は接地プレーン３４から空隙、あ
るいは約１０ｍｍの厚さｄaを有する低誘電率の発泡体
製のアンテナ基板３６により分離されている。
面状逆Ｆ字型アンテナ３０の入力インピーダンスと周波
数との関係を表すスミスチャートプロット図である。こ
のスミスチャートプロット図は、１．９ＧＨｚと２．３
ＧＨｚの間の周波数範囲にわたってフィードライン４４
の入力インピーダンスを表している。図４のインピーダ
ンスを測定するに際し、図２の開口結合された平面状逆
Ｆ字型アンテナ３０は放射用パッチ３８の長さＬpは２
７．５ｍｍで幅Ｗpは５０．０ｍｍであるとした。また
接地プレーン３４は、無限の接地プレーンであるとし
た。放射用パッチ３８は接地プレーン３４から空隙、あ
るいは約１０ｍｍの厚さｄaを有する低誘電率の発泡体
製のアンテナ基板３６により分離されている。
【００２５】幅が１ｍｍの金属ストリップ４０を用い
て、放射用パッチ３８と接地プレーン３４とを接続した
（短絡した）。この金属ストリップ４０は、図２に示す
ような方法で四角形の放射用パッチ３８の５０．０ｍｍ
幅のほぼ中央の点に接続されている。接地プレーン３４
の開口４２の長さＬsは５５ｍｍで幅Ｗsは２ｍｍであ
る。開口４２の中心はその上の放射用パッチ３８に対し
対称に置かれ、金属ストリップ４０からの距離は約２ｍ
ｍに設定された。
て、放射用パッチ３８と接地プレーン３４とを接続した
（短絡した）。この金属ストリップ４０は、図２に示す
ような方法で四角形の放射用パッチ３８の５０．０ｍｍ
幅のほぼ中央の点に接続されている。接地プレーン３４
の開口４２の長さＬsは５５ｍｍで幅Ｗsは２ｍｍであ
る。開口４２の中心はその上の放射用パッチ３８に対し
対称に置かれ、金属ストリップ４０からの距離は約２ｍ
ｍに設定された。
【００２６】接地プレーン３４は、フィードライン基板
３２の上部表面と接触している。フィードライン基板３
２の厚さｄfは約０．５ｍｍで、誘電率r fは約３．８で
ある。フィードライン基板３２の下部表面のフィードラ
イン４４の幅Ｗfは約１ｍｍで、全長Ｌf＋Ｌtは約３０
ｍｍである。フィードライン４４の同調突起部分の長さ
Ｌtは約２．５ｍｍである。
３２の上部表面と接触している。フィードライン基板３
２の厚さｄfは約０．５ｍｍで、誘電率r fは約３．８で
ある。フィードライン基板３２の下部表面のフィードラ
イン４４の幅Ｗfは約１ｍｍで、全長Ｌf＋Ｌtは約３０
ｍｍである。フィードライン４４の同調突起部分の長さ
Ｌtは約２．５ｍｍである。
【００２７】図４のスミスチャートプロット図は、点Ｐ
１に対応する１．９ＧＨｚのスタート周波数から、点Ｐ
４に対応する２．３ＧＨｚのストップ周波数までのフィ
ードライン４４の入力インピーダンスの変化を示してい
る。円５０は、電圧低在波比（constant voltage stand
ing wave ratio：ＶＳＷＲ）が一定の円である。この一
定のＶＳＷＲ円内に入る全てのインピーダンス点は、フ
ィードライン４４の入力点においてＶＳＷＲが２．０以
下を示す。２．０のＶＳＷＲは、約−１０ｄＢの入力Ｓ
１１の値に対応し、フィードライン４４への入力信号の
反射は、入力信号そのものよりも約１０ｄＢ低いパワー
レベルになることを示している。前述したパラメータで
構成された本発明の平面状逆Ｆ字型アンテナにおいて
は、点Ｐ１に対応する１．９ＧＨｚのスタート周波数に
おける入力インピーダンスは、フィードライン４４に沿
ったインピーダンスミスマッチを引き起こし、ＶＳＷＲ
とＳ１１の値が高くなってしまう。
１に対応する１．９ＧＨｚのスタート周波数から、点Ｐ
４に対応する２．３ＧＨｚのストップ周波数までのフィ
ードライン４４の入力インピーダンスの変化を示してい
る。円５０は、電圧低在波比（constant voltage stand
ing wave ratio：ＶＳＷＲ）が一定の円である。この一
定のＶＳＷＲ円内に入る全てのインピーダンス点は、フ
ィードライン４４の入力点においてＶＳＷＲが２．０以
下を示す。２．０のＶＳＷＲは、約−１０ｄＢの入力Ｓ
１１の値に対応し、フィードライン４４への入力信号の
反射は、入力信号そのものよりも約１０ｄＢ低いパワー
レベルになることを示している。前述したパラメータで
構成された本発明の平面状逆Ｆ字型アンテナにおいて
は、点Ｐ１に対応する１．９ＧＨｚのスタート周波数に
おける入力インピーダンスは、フィードライン４４に沿
ったインピーダンスミスマッチを引き起こし、ＶＳＷＲ
とＳ１１の値が高くなってしまう。
【００２８】動作周波数が上がるにつれて入力インピー
ダンスのカーブは、２．０９ＧＨｚに対応する点Ｐ２で
ＶＳＷＲ円５０内に入る。点Ｐ２は一定のＶＳＷＲ円５
０上にあり、２．０のＶＳＷＲと−１０ｄＢのＳ１１値
を有する。２．３ＧＨｚまでの残りの周波数は、全て一
定のＶＳＷＲ円５０内に入り、そのためＶＳＷＲは２．
０以下となり、Ｓ１１値は−１０ｄＢよりもよくなる。
点Ｐ３は、スミスチャート図上でゼロリアクタンスライ
ン近傍にあり、これは２．２ＧＨｚの周波数に対応す
る。前述したように点Ｐ４は入力インピーダンスカーブ
のストップ周波数２．３ＧＨｚに対応する。図４の入力
インピーダンスプロット図は、フィードライン４４と開
口４２と放射用パッチ３８が広いバンド幅にわたってよ
くマッチし得ることを表している。例えば前記のパラメ
ータでもって構成した本発明の平面状逆Ｆ字型アンテナ
は、２００ＭＨｚ以上のバンド幅にわたって入力ＶＳＷ
Ｒが２．０以上である。
ダンスのカーブは、２．０９ＧＨｚに対応する点Ｐ２で
ＶＳＷＲ円５０内に入る。点Ｐ２は一定のＶＳＷＲ円５
０上にあり、２．０のＶＳＷＲと−１０ｄＢのＳ１１値
を有する。２．３ＧＨｚまでの残りの周波数は、全て一
定のＶＳＷＲ円５０内に入り、そのためＶＳＷＲは２．
０以下となり、Ｓ１１値は−１０ｄＢよりもよくなる。
点Ｐ３は、スミスチャート図上でゼロリアクタンスライ
ン近傍にあり、これは２．２ＧＨｚの周波数に対応す
る。前述したように点Ｐ４は入力インピーダンスカーブ
のストップ周波数２．３ＧＨｚに対応する。図４の入力
インピーダンスプロット図は、フィードライン４４と開
口４２と放射用パッチ３８が広いバンド幅にわたってよ
くマッチし得ることを表している。例えば前記のパラメ
ータでもって構成した本発明の平面状逆Ｆ字型アンテナ
は、２００ＭＨｚ以上のバンド幅にわたって入力ＶＳＷ
Ｒが２．０以上である。
【００２９】図５、６は、図２の本発明の開口結合され
た平面状逆Ｆ字型アンテナ３０のカバレッジを表すＥプ
レーンとＨプレーンのファーフィールドプロットを計算
したものである。この開口結合された平面状逆Ｆ字型ア
ンテナ３０は、図４に関し説明したものと同一のパラメ
ータでもって構成されているものとする。図５のＥプレ
ーンのプロットは、φが９０°におけるトータルフィー
ルドＥT、同極（co-polar）成分Ｅθ、異極（cross-pol
ar）成分Ｅφを表す。トータルフィールドＥTは、図５
のプロットの同極成分Ｅθと等価である。図６のＨプレ
ーンのプロットは、φが０°におけるトータルフィール
ドＥT、同極成分Ｅθ、異極成分Ｅφを表す。
た平面状逆Ｆ字型アンテナ３０のカバレッジを表すＥプ
レーンとＨプレーンのファーフィールドプロットを計算
したものである。この開口結合された平面状逆Ｆ字型ア
ンテナ３０は、図４に関し説明したものと同一のパラメ
ータでもって構成されているものとする。図５のＥプレ
ーンのプロットは、φが９０°におけるトータルフィー
ルドＥT、同極（co-polar）成分Ｅθ、異極（cross-pol
ar）成分Ｅφを表す。トータルフィールドＥTは、図５
のプロットの同極成分Ｅθと等価である。図６のＨプレ
ーンのプロットは、φが０°におけるトータルフィール
ドＥT、同極成分Ｅθ、異極成分Ｅφを表す。
【００３０】このプロット図は、フィールド強度を各プ
ロットの中心における点の周囲の方向の関数として表し
ている。各プロットは、中心点の周囲に５個の同軸の円
を有し、それぞれの同心円は、中心点におけるフィール
ド強度に対し、約２０ｄＢごと増加するフィールド強度
に対応している。５番目のもっとも外側の同心円は０ｄ
Ｂ円とし、それぞれ４番目、３番目、２番目、１番目の
同心円はフィールド強度が−２０ｄＢ、−４０ｄＢ、−
６０ｄＢ、−８０ｄＢに対応している。中心点は、フィ
ールド強度が−１００ｄＢに対応している。フィールド
強度は、中心線の周りで３６０°について示されてい
る。同図から判るように図２の本発明の開口結合された
平面状逆Ｆ字型アンテナ３０は、全３６０°にわたって
ほぼ均一なカバレッジを提供でき、より大きなダイポー
ルアンテナと匹敵する方向性（directivity）を有す
る。
ロットの中心における点の周囲の方向の関数として表し
ている。各プロットは、中心点の周囲に５個の同軸の円
を有し、それぞれの同心円は、中心点におけるフィール
ド強度に対し、約２０ｄＢごと増加するフィールド強度
に対応している。５番目のもっとも外側の同心円は０ｄ
Ｂ円とし、それぞれ４番目、３番目、２番目、１番目の
同心円はフィールド強度が−２０ｄＢ、−４０ｄＢ、−
６０ｄＢ、−８０ｄＢに対応している。中心点は、フィ
ールド強度が−１００ｄＢに対応している。フィールド
強度は、中心線の周りで３６０°について示されてい
る。同図から判るように図２の本発明の開口結合された
平面状逆Ｆ字型アンテナ３０は、全３６０°にわたって
ほぼ均一なカバレッジを提供でき、より大きなダイポー
ルアンテナと匹敵する方向性（directivity）を有す
る。
【００３１】図５、６のＥプレーンとＨプレーンのプロ
ットは９０°と２７０°の周囲で最大値を、そして９０
°と２７０°の点で急峻な最小値を示している。この急
峻な最小値は、無限の接地プレーンを仮定したことによ
る。図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０
が金属ストリップ４０を具備することにより、従来の開
口結合されたマイクロストリップパッチアンテナよりも
若干高いレベルの異極成分を有することになる。しかし
この特徴は、強い異極成分があり、アンテナの方向が固
定されていないようなビルの内部のようなマルチパス環
境下では、アンテナの性能を改善することになる。金属
ストリップ４０の放射用パッチ３８に対する位置は、開
口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０のファーフィ
ールド性能を調整するメカニズムとして利用できる。
ットは９０°と２７０°の周囲で最大値を、そして９０
°と２７０°の点で急峻な最小値を示している。この急
峻な最小値は、無限の接地プレーンを仮定したことによ
る。図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０
が金属ストリップ４０を具備することにより、従来の開
口結合されたマイクロストリップパッチアンテナよりも
若干高いレベルの異極成分を有することになる。しかし
この特徴は、強い異極成分があり、アンテナの方向が固
定されていないようなビルの内部のようなマルチパス環
境下では、アンテナの性能を改善することになる。金属
ストリップ４０の放射用パッチ３８に対する位置は、開
口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ３０のファーフィ
ールド性能を調整するメカニズムとして利用できる。
【００３２】例えば金属ストリップ４０は、この実施例
では中点近傍で放射用パッチ３８に接続されているが、
金属ストリップ４０の位置を放射用パッチ３８の側の角
に近く移動させることにより、異極成分を変化させ、最
大値の場所を変化させて、その結果ファーフィールドの
放射プロットの方向性を変えることができる。例えば金
属ストリップ４０は、放射用パッチ３８の一側の中点か
らコーナーの方向に約１０ｍｍ移動させて、図５、６の
プロットで最大値を０°の方向に向けることができる。
このように金属ストリップ４０の位置は、インピーダン
スマッチング条件調整するよう変えることができる。
では中点近傍で放射用パッチ３８に接続されているが、
金属ストリップ４０の位置を放射用パッチ３８の側の角
に近く移動させることにより、異極成分を変化させ、最
大値の場所を変化させて、その結果ファーフィールドの
放射プロットの方向性を変えることができる。例えば金
属ストリップ４０は、放射用パッチ３８の一側の中点か
らコーナーの方向に約１０ｍｍ移動させて、図５、６の
プロットで最大値を０°の方向に向けることができる。
このように金属ストリップ４０の位置は、インピーダン
スマッチング条件調整するよう変えることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、平面状逆Ｆ字型アンテナ内の
開口結合を利用して従来のＴＥＭ伝送ライン、あるいは
同軸フィーダ線にかかる余分なコストを回避し、製造を
容易にし、従来の平面状逆Ｆ字型アンテナの同調性や組
み込み易さを改善している。このようにして得られた本
発明の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナは、壁に
搭載された局、あるいはデスクトップパーソナル基地
局、ポータブルハンドセット、あるいは他の種類のワイ
ヤレス通信端末用の既存の拡張アンテナに置き換えて用
いるのに適している。このように本発明の開口結合され
た平面状逆Ｆ字型アンテナは小型で幅広い動作バンド幅
を有し、且つマルチパス環境かでも均一のカバレッジを
提供でき、且つより大型のダイポールアンテナと同等の
ゲインと方向性を提供できる。
開口結合を利用して従来のＴＥＭ伝送ライン、あるいは
同軸フィーダ線にかかる余分なコストを回避し、製造を
容易にし、従来の平面状逆Ｆ字型アンテナの同調性や組
み込み易さを改善している。このようにして得られた本
発明の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナは、壁に
搭載された局、あるいはデスクトップパーソナル基地
局、ポータブルハンドセット、あるいは他の種類のワイ
ヤレス通信端末用の既存の拡張アンテナに置き換えて用
いるのに適している。このように本発明の開口結合され
た平面状逆Ｆ字型アンテナは小型で幅広い動作バンド幅
を有し、且つマルチパス環境かでも均一のカバレッジを
提供でき、且つより大型のダイポールアンテナと同等の
ゲインと方向性を提供できる。
【００３４】本発明の変形例として、例えばフィードラ
イン４４は、図２では一定の幅を有するように示してい
るが、フィードラインへの従来のインピーダンス適合の
アプリケーションでは、不均一な幅でもよい。本発明に
より、フィードラインの他の部分よりも幅が広いか、あ
るいは狭い伝送ラインの形態で、フィードラインの入力
インピーダンスマッチングトランスフォーマーを形成す
ることができる。
イン４４は、図２では一定の幅を有するように示してい
るが、フィードラインへの従来のインピーダンス適合の
アプリケーションでは、不均一な幅でもよい。本発明に
より、フィードラインの他の部分よりも幅が広いか、あ
るいは狭い伝送ラインの形態で、フィードラインの入力
インピーダンスマッチングトランスフォーマーを形成す
ることができる。
【図１】従来技術に係る平面状逆Ｆ字型アンテナを表す
図。
図。
【図２】本発明に係る開口結合された平面状逆Ｆ字型ア
ンテナの展開図。
ンテナの展開図。
【図３】図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ
のチューニング特徴を表す等価回路を表す図。
のチューニング特徴を表す等価回路を表す図。
【図４】図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ
の入力インピーダンスと周波数との関係を表すスミスチ
ャートプロット図。
の入力インピーダンスと周波数との関係を表すスミスチ
ャートプロット図。
【図５】図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ
により提供される均一カバレッジを表すＥプレーンのフ
ァーフィールドプロット図。
により提供される均一カバレッジを表すＥプレーンのフ
ァーフィールドプロット図。
【図６】図２の開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ
により提供される均一カバレッジを表すＨプレーンのフ
ァーフィールドプロット図。
により提供される均一カバレッジを表すＨプレーンのフ
ァーフィールドプロット図。
１０ 平面状逆Ｆ字型アンテナ １２ 接地プレーン １４ 放射用パッチ １６ 短絡プレート １８ ＴＥＭ伝送ライン ２０ 内部導体 ２２ 外部導体 ３０ 開口結合された平面状逆Ｆ字型アンテナ ３２ フィードライン基板 ３４ 接地プレーン ３６ アンテナ基板 ３８ 放射用パッチ ４０ 金属ストリップ ４２ 開口 ４４ フィードライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (22)
- 【請求項１】 （Ａ）開口（４２）を有する接地プレー
ン（３４）と、 （Ｂ）前記接地プレーン（３４）の一側上に形成され、
第１誘電体（３６）を介して配置される放射用パッチ
（３８）と、 （Ｃ）前記接地プレーン（３４）の反対側上に形成さ
れ、第２誘電体（３２）を介して配置されるフィードラ
イン（４４）と、 （Ｄ）前記放射用パッチ（３８）の一側を前記接地プレ
ーン（３４）に接続する短絡ストリップ（４０）と、か
らなり、信号がフィードライン（４４）と放射用パッチ
（３８）との間で前記開口（４２）を介して結合される
ことを特徴とするアンテナ。 - 【請求項２】 前記第１誘電体（３６）は、空隙である
ことを特徴とする請求項１のアンテナ。 - 【請求項３】 前記第１誘電体（３６）は、上部表面と
下部表面を有する第１基板の一部であり、 前記放射用パッチ（３８）は、前記第１基板の上部表面
に接触し、 前記接地プレーン（３４）は、前記第１基板の下部表面
に接触していることを特徴とする請求項１のアンテナ。 - 【請求項４】 前記第２誘電体（３２）は、プリントワ
イヤリングボード材料製である接地プレーンからフィー
ダ線により分離されていることを特徴とする請求項１の
アンテナ。 - 【請求項５】 前記第２誘電体（３２）は、上部表面と
下部表面を有する第２基板の一部であり、 前記接地プレーン（３４）は、前記第２基板の上部表面
に接触し、 前記フィードライン（４４）は前記第２基板の下部表面
に接触していることを特徴とする請求項１のアンテナ。 - 【請求項６】 前記第２誘電体は、アンテナが搭載され
る通信用端末内のプリントワイヤリングボード材料製で
あることを特徴とする請求項１のアンテナ。 - 【請求項７】 前記短絡ストリップ（４０）は、放射用
パッチ（３８）の一側のアンテナの所望の性能特性を与
えるような場所に接続されることを特徴とする請求項１
のアンテナ。 - 【請求項８】 前記フィードライン（４４）は、第１部
分と第２部分を有し、開口を基準にした前記フィードラ
イン（４４）からみたインピーダンスは、開口と放射用
パッチの結合効果を現す等価インピーダンスと、前記フ
ィードライン（４４）の第２部分のインピーダンスの直
列結合を含むことを特徴とする請求項１のアンテナ。 - 【請求項９】 前記フィードライン（４４）の第２部分
は、同調用突起部分として機能し、前記フィードライン
（４４）にインピーダンス適合を与えることを特徴とす
る請求項８のアンテナ。 - 【請求項１０】 前記開口（４２）は、開口と放射用パ
ッチの等価インピーダンスの実部が前記フィードライン
（４４）の特性インピーダンスにほぼ等価となるよう構
成されることを特徴とする請求項８のアンテナ。 - 【請求項１１】 前記フィードライン（４４）の第２部
分は、そのインピーダンスが開口と放射用パッチの等価
インピーダンスの虚部から離れている（オフセット）し
ているよう構成されることを特徴とする請求項８のアン
テナ。 - 【請求項１２】 （Ａ）開口（４２）を有する接地プレ
ーン（３４）の一側上に誘電体層を介してアンテナの放
射用パッチ（３８）を配置するステップと、 （Ｂ）前記接地プレーン（３４）の反対側上に形成さ
れ、第２誘電体（３２）を介してフィードライン（４
４）を配置するステップと、 （Ｃ）前記放射用パッチ（３８）の一側を接地プレーン
（３４）に接続するステップと、からなり、信号がフィ
ードライン（４４）と放射用パッチ（３８）との間で前
記開口（４２）を介して結合されることを特徴とする方
法。 - 【請求項１３】 前記（Ａ）のステップは、第１誘電体
が空隙であるように放射用パッチを配置することを含む
ことを特徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項１４】 前記（Ａ）のステップは、第１誘電体
が上部表面と下部表面を有する第１基板の一部であり、 前記放射用パッチ（３８）は、前記第１基板の上部表面
に接触し、前記接地プレーン（３４）は、前記第１基板
の下部表面に接触するように配置するステップを含むこ
とを特徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項１５】 前記（Ｂ）のステップは、第２誘電体
がプリントワイヤリングボード材料製の接地プレーンか
ら離れるようにフィードラインを配置するステップを含
むことを特徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項１６】 前記（Ｂ）のステップは、第２誘電体
が上部表面と下部表面を有する第２基板の一部であり、
前記接地プレーンは前記第２基板の上部表面に接触し、
前記第２基板の下部表面に接触しているようにフィード
ラインを配置するステップを含むことを特徴とする請求
項１２の方法。 - 【請求項１７】 前記（Ｂ）のステップは、第２誘電体
がアンテナが搭載される通信用端末内のプリントワイヤ
リングボードの一部であるようにフィードラインを配置
するステップを含むことを特徴とする請求項１２の方
法。 - 【請求項１８】 前記放射用パッチは四角形のパッチで
あり、前記（Ｃ）のステップは、アンテナが所望の性能
を提供するように短絡ステップを配置するステップを含
むことを特徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項１９】 前記フィードライン（４４）は、第１
部分と第２部分を有し、 前記（Ｂ）のステップは、インピーダンスが開口と放射
用パッチの結合効果を現す等価インピーダンスと、フィ
ードラインの第２部分のインピーダンスの直列結合を含
むようにフィードラインを配置するステップを含むこと
を特徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項２０】 （Ｄ）前記フィードライン第２部分を
同調用突起部分として用いるステップをさらに有するこ
とを特徴とする請求項１９の方法。 - 【請求項２１】 （Ｅ）開口と放射用パッチの等価イン
ピーダンスの実部がフィードラインの特性インピーダン
スにほぼ等価となるよう開口を形成するステップをさら
に有することを特徴とする請求項１９の方法。 - 【請求項２２】 （Ｆ）インピーダンスが開口と放射用
パッチの等価インピーダンスの虚部から離れている（オ
フセット）しているようフィードラインの第２部分を形
成するステップをさらに有することを特徴とする請求項
１９の方法。
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| KR19980071066A (ko) | 1998-10-26 |
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