NO323309B1

NO323309B1 - Mikrostripantenne

Info

Publication number: NO323309B1
Application number: NO20013973A
Authority: NO
Inventors: Norimasa Ishitobi; Nobutaka Misawa
Original assignee: Tdk Kabushiki Kaisha Tdk Corp
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2001-08-15
Publication date: 2007-03-12
Also published as: KR100417063B1; TW480771B; SE0102725L; NO20013973D0; KR20010101891A; US6452552B1; SE521732C2; WO2001045207A1; US20020047803A1; NO20013973L; SE0102725D0

Description

MIKROSTRIPANTENNE

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en mikrostripantenne som brukes som en innebygd antenne i for eksempel en portabel telefon eller en mobi1terminal.

Oppfinnelsens bakgrunn

En X/ 2 patcheantenne er typisk en mikrostripantenne som skal bygges inn i en portabel telefon eller en mobiltermi-nal slik som en GPS. I dette tilfellet betegner X en bølge-lengde i en benyttet frekvens.

Denne antenne består hovedsakelig av et dielektrisk substrat som har en rektangulært eller sirkulært strålende leder (patcheleder) med en sidelengde eller diameter på cirka X/ 2 på én overflate og en jordplate {ground plate) leder på den andre overflaten.

Det er i det siste vært ønskelig å forminske den portable telefon eller mobilterminalen ytterligere, og dermed er det også ønskelig å redusere størrelsen på den innebygde pat-cheantennen. Et dielektrisk substrat med en høy dielektrisitetskonstant blir typisk benyttet for å redusere den fy-siske størrelsen på patcheantermen med den ovenfor nevnte patchelederdimensjon på omkring X/ 2.

Den relative dielektrisitetskonstant til et dielektrisk materiale har imidlertid en lav temperaturkoeffisient som passer for en høy frekvens er på omkring 110, og derfor kan antennens størrelse begrenses ved å øke dielektrisitets-konstanten til det dielektriske materiale. Siden et dielektrisk materiale blir dyrere dess høyere dielektrisitetskonstant det har, ville kostnaden for å produsere en mikrostripantenne øke hvis et dielektrisk materiale med høy dielektrisitetskonstant benyttes.

Den japanske patentpublikasjonen nr. 05152830 A (patentnr. 2826224) beskriver en kjent teknikk for å redusere størrel-sen på en mikrostripantenne uten å øke dielektrisitetskons-tanten til det dielektriske materiale gjennom å benytte to resonante modi ortogonal med hverandre som har forskjellige faser, et degenerert separasjonselement, et effektforsyningspunkt i en rettlinjet retning ortogonalt på retningen til den resonante modus ved ±45°, og to hakk på begge endene på den rettlinjede retningen til lederen. Ved å benytte slike hakk er det mulig å øke de elektriske lengdene til de to resonante modi, og redusere resonansfrekvensen. Derfor er det mulig å redusere størrelsen på antenneelementet noe.

Den japanske patentpublikasjon nr. 06276015 A beskriver to kryssende spalter med forskjellige lengder som et degenerert separasjonselement i en stråleleder, og hakkene eller stikkledningene er plassert på den ytre kanten av strålelederen for å justere induktansen til strålelederen.

Den japanske patentpublikasjon nr. 09326628 beskriver to resonanskarakteristika for å generere to modi med forskjellig veilengder fra hverandre ved hjelp av en krysset utsnitt med to armlengder forskjellig fra hverandre på den kvadratisk strålingsflate, slik at disse symmetriaksene faller sammen med henholdsvis to diagonale linjer på pla-ten.

I henhold til den kjente teknikken som legges frem i den japanske patentpublikasjon nr. 05152830 A {patent nr. 2826224), fordi hakkene bare er plassert på hver ende av strålelederen i retningen som er sammenfallende med effektforsyningspunktet til lederen, og fordi strømveibredden ikke endres på den sentrale del av denne utstrålende leder i forhold til strømantinoden under resonans, kan det ikke forventes at resonansfrekvensen reduseres i særlig stor grad. Videre, siden kapasitansen i forhold til jord reduseres ved å plassere hakkene på hver ende av den utstrålende leder tilsvarende spenningsantinoder under resonans, kan det heller ikke forventes at resonansfrekvensen reduseres i særlig grad. Derfor er det vanskelig å redusere mikrostripantennens størrelse. Selv om den japanske patentpublikasjon nr. 06276015 A foreslår to kryssende åpninger som har forskjellig lengder som et degenerert separasjonselement, sier den ingenting om reduksjon av antenneelementstørrel-sen. I denne patentpublikasjonen, siden hakkene eller utsnittene er plassert på den ytre kanten av den utstrålende leder, er det umulig å effektivt benytte det begrensede overflatearealet til et dielektrisk substrat for å forbedre strålingseffektiviteten.

I tillegg, selv om den japanske patentpublikasjonen nr. 09326628 A viser til at to resonanskarakteristika oppnås ved å plassere en krysset åpning med to armlengder med forskjellige lengder slik at symmetriaksene faller sammen med diagonale linjer i en strålingsplate, sier den ingen ting om reduksjon av antenneelementstørrelsen. Videre, fordi effektforsyningspunktet befinner seg på en vertikal linje som passerer gjennom en sides midtpunkt, er det svært vanskelig å montere et antenneelement når dets størrelse er redusert, og dets terminalintervall er redusert.

Avslutningsvis kan nevnes at det fra US 5,581,266 er kjent en mikrostripantenne som omfatter et rektangulært dielektrisk substrat, en jordplateleder plassert på en overflate av nevnte dielektriske substrat, en rektangulær stråleleder plassert på den andre overflaten av nevnte dielektriske substrat, en kryssformet åpning plassert i nevnte stråleleder med to armer, og i det minste et effektforsyningspunkt plassert på strålelederen. Den nevnte antenne har videre påmontert kontakter av tradisjonell mikrobølgetype dette vanskeliggjør en mikrostrip applikasjon idet slike kontakter vil oppta for mye plass for slike formål.

Oppsummering av oppfinnelsen

Det er derfor et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en mikrostripantenne, hvorved ytterligere reduksjon av størrelsen kan oppnås.

Et annet formål ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en mikrostripantenne, hvorved dens strålingsef-fektivitet kan forbedres ved å bruke det begrensede over-flateområde til et dielektrisk substrat effektivt.

Et ytterligere formål ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en mikrostripantenne, hvorved et effektforsyningspunkt er lokalisert på et punkt den lett kan monteres på.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter en mikrostripantenne et rektangulært dielektrisk substrat, en jordplateleder plassert på en overflate av det dielektriske substrat, en rektangulær stråleleder plassert på den andre overflate av det dielektriske substrat, en kryssformet åpning plassert i strålingslederen og utstyrt med to armer som strekker seg parallelt med ortogonale sider av strå-lings lederen, hvor de to armene har forskjellige lengder, og i det minste ett effektforsyningspunkt plassert på en diagonal linje på strålingslederen eller en forlengnings-linje på den diagonale linje ikke sammenfallende med strå-lings lederens senter. Lengden av i det minste én av armene er større enn en verdi som oppnås ved å subtrahere tykkelsen til det dielektriske substrat ganger fire fra lengden på siden til strålingslederen langs armen.

Følgelig, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er lengden til i det minste én av de to armene av den kryssformede åpning, parallell med de ortogonale sidene til strålingslederen, satt slik at den er større enn en verdi som oppnås ved å subtrahere tykkelsen til det dielektriske substrat ganger fire fra lengden av siden til strålelederen i denne retningen. Dette betyr at, hvis det antas at midtpunktet til hver arm befinner seg på strålelederens midtpunkt, settes avstanden mellom toppen av i det minste én arm av åpningen og den ytre kanten av strålelederen slik at avstanden blir lik eller mindre enn den doble tykkelsen av det dielektriske substrat. Hvert område mellom toppenden av armen eller åpningen og den ytre kant av strålelederen befinner seg ved antinoden til strømmen i en strømvei under resonans. Derfor, ved å redusere bredden av strømveiens område, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen på dette området, og områdets areal reduseres for å senke kapasitansen i området. Derfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, reduseres resonans frekvens en, noe som resulterer i at mikrostripantermens dimensjoner reduseres ytterligere.

Nærmere bestemt, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er avstanden mellom toppenden av i det minste én av åpningens armer og den ytre kanten av strålelederen, med andre ord, bredden av strømveien som fungerer som en strøman-tinode i strømveien under resonans, satt slik at den er mindre eller lik den doble tykkelsen av den dielektriske substrat. Derfor er resonansfrekvensen redusert kraftig, og som et resultat av dette er det mulig å redusere anten-nes tørrelsen ytterligere.

Videre, siden i det minste ett effektforsyningspunkt er plassert på en diagonal linje eller en forlengelseslinje av den diagonale linje, unntagen på midtpunktet av strålelederen, og på et hjørne av strålelederen, er det mulig å enkelt gjennomføre kabling og montering av effektforsyningen.

Det er foretrukket at lengden av hver arm av åpningen er lik eller større enn en verdi som oppnås ved å subtrahere tykkelsen av det dielektriske substrat ganger fire fra en lengde av siden på strålingslederen langs armen.

Det er også foretrukket at åpningens ender er avrundet. Ved å avrunde endene, unngås det at strøm konsentreres på en del av hver ende og at ledningsevnen forringes. Dette betyr at strømmen ved endene blir glatt og jevn og at det er mulig å redusere ledningstapet uten å øke størrelsen, og at det er mulig å forbedre ved ledertap.

Det er foretrukket at i det minste ett utsnitt (cut out) eller hakk er plassert på kryssdelen av åpningen. Ved å plassere i det minste ett utsnitt eller hakk for å justere impedansekarakteristikken og frekvenskarakteristikken på

åpningen og gjøre strålelederen så stor som mulig i det begrensede overflateområdet til det dielektriske substrat, er det mulig å forbedre arealutnyttelsesgraden og strålingseffektiviteten til antennen. I dette tilfellet er fortrinns-vis i det minste et utsnitt eller hakk plassert på en diagonal linje på strålelederen.

Det er også foretrukket at strålelederen har en rektangulær form og at åpningsarmer er orientert med ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken det i det minste ett effektforsyningspunkt er plassert.

Det er foretrukket at antennen videre omfatter ett elektrostatisk koblingsmønster laget ved å kutte ut en del av strålelederen for å koble i det minste ett effektforsyningspunkt til strålelederen. Siden det elektrostatiske koblingsmønster er utformet ved å kutte ut en del av strålelederen og at i det minste ett effektforsyningspunkt er utformet, er det mulig å forbedre utnyttelsen av strålelederen ytterligere.

Det er også foretrukket at tykkelsen på det dielektriske substrat er mindre eller lik en fjerdedel av bølgelengden til frekvensen som benyttes.

Det er foretrukket at lengden av en side av det dielektriske substrat er mindre enn eller lik en verdi som oppnås ved å addere tykkelsen av det dielektriske substrat til en lengde av en side av strålelederen langs siden av det dielektriske substrat. Generelt er det estimert at et elektrisk felt langs siden blir svakere jo lenger vekk fra den ytre kanten av strålelederen man kommer, og at det elektriske felts intensitet reduseres til omtrent en halv ved en avstand på en halv tykkelse av det dielektriske substrat fra substratet. For å effektivisere bruken av overflaten av et dielektrisk substrat, er det foretrukket å plassere strålelederen opp til den ytre kant av det dielektriske substrat. I dette tilfellet lekker det meste av det elektriske felt langs siden til utsiden av substratet. Derfor settes avstanden mellom den ytre kant av det dielektriske substrat og den ytre kant av strålelederen til å være mindre enn eller lik halvparten av tykkelsen av det dielektriske substrat for å ta hensyn til kapasitetseffekt og effektiv bruk av den dielektriske substratoverflate.

Det er foretrukket at to effektforsyningspunkter er plassert ved henholdsvis to posisjoner som er punktsymmetriske i forhold til strålelederens midtpunkt. Dermed er det mulig å koble effektforsyningspunktene til antennen direkte til en aktiv krets slik som en differensiell forsterker og direkte forsyne et signal som har en faseforskjell på 180°.

Ytterligere formål og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil være åpenbare ut fra den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen som illustrert i de vedlagte tegninger.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er et perspektivisk bilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av en foretrukken utførelse av en mikrostripantenne i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur lb er et toppbilde som illustrerer et strålelede-mønster av mikrostripantennen vist i figur la, Figur 2 er et eksperimentelt karakteristikkdiagram som illustrerer størrelsesreduksjonsraten for en strømvei (cur-rent route) bredde uttrykt ved å bruke et eksperimentresul-tat i tabell 1, Figur 3 er et karakteristikkdiagram som er laget ved å måle en frekvenskarakteristikk i en mikrostripantenne i utførel-sen vist i figur la og lb, Figur 4a er et perspektivisk bilde som skjematisk viser en konfigurasjon av en annen utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 4b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 4a, Figur 5a er et perspektivisk bilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 5b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 5a, Figur 6a er et perspektivisk bilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 6b er et toppbilde som illustrerer et strålingslede-mønster i mikrostripantennen vist i figur 6a, Figur 7a er et perspektivbilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 7b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 7a, Figur 8a er et perspektivisk bilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av enda en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 8b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 8a, Figur 9a er et perspektivbilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 9b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 9a, Figur 10a er et perspektivbilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av enda en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 10b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 10a, Figur lia er et perspektivbilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 11b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur lia, Figur 12a er et perspektivbilde som skjematisk illustrerer en konfigurasjon av enda en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og Figur 12b er et toppbilde som illustrerer et stråleleder-mønster i mikrostripantennen vist i figur 12a.

Beste modus for utførelse av oppfinnelsen

Figurene la og lb illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en foretrukken utførelse av en mikrostripantenne i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur la er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur lb er et toppbilde som illustrerer et stråleledermønster i konfigurasjonen.

I disse figurene betegner referansenummer 10 et kvadratisk eller rektangulært dielektrisk substrat, 11 betegner en jordplateleder (negativ elektrode) plassert på hele bakoverflaten på det dielektriske substrat 10, 12 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patcheelektrode) plassert på forsideoverflaten av det dielektriske substrat 10, og 13 betegner en effektforsyningsterminal.

Det dielektriske substrat 10 er laget av et høyfrekvent, keramisk dielektrisk materiale med en relativ dielektrisitetskonstant på er*=90. Tykkelsen av substratet 10 er satt til en verdi med mindre eller lik K bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 11 og stråleleder 12 er laget ved å forme et metallisk lederlag av kobber eller sølv på bakside- og forsideoverflåtene av det dielektriske substrat 10. Nærmere bestemt benyttes en av de følgende fremgangsmåter for å utforme disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å lage et metallisk lag gjennom plettering, og en fremgangsmåte for å lage en tynn metallisk film gjennom etsning.

Effektforsyningsterminalen 13 er plassert på et punkt på en diagonal linje i strålelederen 12 forskjellig fra strålelederens 12 midtpunkt, og elektrisk koblet til strålelederen 12. En effektforsyningslinje som ikke er illustrert er koblet til effektforsyningsterminalen 13. Denne effektforsy-nings lin jen går gjennom det dielektriske substrat 10 til baksiden av substratet 10, og er koblet til en transceiverkrets eller lignende. Det er selvfølgelig en forutsetning at denne effektforsyningslinjen er elektrisk isolert fra jordplateleder 11.

En kryssformet åpning 16 som består av to armer 14 og 15 som er parallelle med de ortogonale sidene 12a og 12b i strålelederen 12 er plassert i den midtre delen av strålelederen 12. Når strålelederens 12 form er kvadratisk, er disse armene 14 og 15 orientert ±45° i forhold til den diagonale linjen på hvilken effektforsyningspunktet 13 er plassert.

Lengdene til disse armene 14 og 15 er forskjellige, og begge endene 14a og 14b til armen 14 og begge endene 15a og 15b til armen 15 er avrundet som en sirkulær bue. I denne utførelse er linjene Li4 og Li5 til armene 14 og 15 satt slik at Li4>Li5. Ved å gjøre armenes 14 og 15 lengder forskjellig fra hverandre for å skifte resonansfrekvenser til to forskjellige ortogonale resonansmodi for å oppnå dobbel resonanskarakteristikk, kan et antenneopererende bånd utvides .

Lengdene L14 og L15 er også satt slik at Li4 > Li2a - 4T eller L15 £ Li2b-4T, hvor Li2a og Li2b er lengdene til sidene 12a og 12b til strålelederne 12, og T er tykkelsen av det dielektriske substrat 10. Dette betyr at lengden Li4 eller Li5 til armen 14 eller 15 er satt til en verdi større eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 10, fra lengden Li2a eller Li2b av siden 12a eller 12b i strålelederen 12 langs armen 14 eller 15.

Dette betyr at, hvis midtpunktene til armene 14 og 15 er plassert ved midtpunktet til strålelederen 12, distansen mellom toppenden til armen 14 eller 15 og det ytre kanten til strålelederen 12 settes til en verdi mindre eller lik 2T, som er den doble verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 10. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kanten til strålelederen lokaliserer antinoden for strømmen i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere strømveiområdets bredde, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen i dette området, og områdets areal reduseres for å senke kapasitansen i området. Som nevnt ovenfor, ved å gjø-re et område med et lavt potensiale mer induktivt, reduseres resonansfrekvensen som resulterer i at dimensjonene til mikrostripantennen reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveibredden til 2T eller mindre, kan stør-relsesreduksjonseffekten forbedres fordi reduksjonsraten for resonansfrekvensen øker.

Tabell 1 er resultatet av eksperimenter som observerer for-holdet mellom strømveibredden (W) og resonansfrekvensen (f0) når en stråleleder er plassert på hele overflaten av et dielektrisk substrat med en størrelse på 6x6x1 mm.

Figur 2 er et eksperimentelt karakteristikkdiagram som illustrerer størrelsesreduksjonsraten i forhold til en strøm-veibredde, i henhold til eksperimentresultatene i tabell 1, i hvilket den horisontale akse representerer strømveibred-den/dielektrisk substrattykkelse (W/T, T=lmm) og den vertikale akse representerer reduksjonsraten for resonansfrekvens fo.

Slik det kan ses fra figur 2, når W/T blir 2 eller mindre, synker resonansfrekvensen f0 raskt. Derfor er det mulig å effektivt redusere antennestørrelsen ved å sette avstanden mellom toppenden av åpningsarmen 14 eller 15 og den ytter-kanten på strålelederen 12 (strømveibredden W} til en verdi mindre enn eller lik 2T som er den doble verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 10, med andre ord, ved å sette lengden av armen 14 eller 15 til en verdi større enn eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T av det dielektriske substrat 10, fra lengden av siden av strålelederen 12 langs armen.

I denne utførelsen, fordi effektforsyningspunktet 13 er plassert i nærheten av et hjørne av strålelederen 12, kan en antenne lett håndteres selv om størrelsen er redusert og antennens terminalantenner er smale.

Videre, siden endene 14a og 14b og 15a og 15b til åpningens armer er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentreres på en del av disse endene og at ledningstapet øker. Dette betyr at strøm flyter smidig gjennom endene og at tap av ledningsevne kan reduseres uten å redusere mønsterets størrelse, og dermed er det mulig å forbedre Q.

I tilfelle med chipantennen i denne utførelsen, er lengdene Lm* og Liob til sidene 10a og 10b i det dielektriske substrat 10 satt til verdier som er mindre eller lik verdiene som oppnås ved å addere tykkelsen T av det dielektriske substrat 10 til lengden L12a og Li2b av sidene 12a og 12b til strålelederen 12 langs sidene 10a og 10b til det dielektriske substrat 10. Dette betyr at lengdene L10a og Liob er henholdsvis Lioa5Li2a + T eller Li0b ^ Li0b+T.

Generelt er det estimert at et sidelangsgående elektrisk felt blir svakere desto lenger vekk fra den ytre kant av strålelederen 12 man kommer, og er bortimot halvert ved en posisjon med en avstand T/2 fra den ytre kant. For å benytte overflatearealet til det dielektriske substrat 10 effektivt, er det nødvendig å plassere strålelederen 12 opp til den ytre kan t av det dielektriske substrat 10. I dette tilfellet lekker mesteparten av det sidelangsgående elektriske felt til utsiden av det dielektriske substrat 10. Derfor, for å oppnå en riktig balanse mellom kapasitetseffekt og effektiv bruk av dielektrisk substratoverflate, settes avstanden mellom den ytre kant av det dielektriske substrat 10 og den ytre kant av strålelederen 12 til en verdi som er mindre enn eller lik halvparten av tykkelsen T av det dielektriske substrat 10.

I en bestemt mikrostripantenne av denne utførelsen, er et dielektrisk materiale som har relativ dielektrisitetskonstant er=90 plassert på det dielektriske substrat 10 som har en størrelse på 6x6x1 mm, og jordplatelederen 11 er plassert på hele bakoverflaten av substratet 10, og strålelederen 12 plassert på forsideoverflaten til substratet 10 med respektiv filmtykkelse. Strålelederen 12 har dimensjoner på Li2a x Li2b = 5,4 x 5,54 mm, og den kryssformende åpning 16 er sentrert i strålelederen 12. Armene 14 og 15 til åpningen 16 har hver en bredde på 0,771 mm som tilsvarer 1/7 av lengden på en strålelederside. Armen 14 har lengden Lu = 4,628 mm og armen 15 har en lengde på L15 = 4,428 mm. Endene til disse armene har hver en sirkulær bueform med en krumningsradius på 0,3855 mm.

Figur 3 er et karakteristikkdiagram som er laget ved å måle frekvenskarakteristikken til mikrostripantennen, i hvilket den horisontale akse representerer resonansfrekvensen (GHz), og den vertikale akse representerer refleksjonstapet

(dB). Derfor er resonansfrekvensen til to ortogonale resonansmodi skiftet i forhold til hverandre, og dermed oppnås en dobbelresonanskarakteristikk og antennebåndet har blitt bredere.

Figurene 4a og 4b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en annen utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 4a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 4b er et toppbilde som illustrerer et stråleledermønster av konfigurasjonen.

I disse figurene betegner referansenummer 40 et dielektrisk substrat, 41 betegner en jordplateleder {negativ elektrode) plassert over hele arealet unntagen på effektforsyningselektroden på overflaten bak på substratet 40, 42 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert på forsideoverflaten av det dielektriske substrat 40, og 43 betegner en effektforsyningsterminal.

Det dielektriske substrat 40 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant er =90. Tykkelsen av substratet 40 settes til en verdi mindre enn eller lik lA bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 41 og strålelederen 42 er utformet av et metallisk lederlag på bak- og forsideoverflåtene til det dielektriske substrat 40. Nærmere bestemt benyttes en av de følgende metoder for å lage disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse så som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å alge et metallisk lag gjennom plate-ring, og en fremgangsmåte for å utforme en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminale 43 formet ved å kutte ut en del av strålelederen 42 som en triangel-form ved et av hjørnene til strålelederen 42 på forlengningslinjen til en diagonal linje i strålelederen 42, og er elektrisk koblet til strålelederen 42 ved hjelp av en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 43 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke vist, plassert på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 40 gjennom en effektforsyningsleder 47 som går gjennom sideoverflaten av det dielektriske substrat 40. Effektforsyningselektroden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 41 og vil bli koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 43 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming ved å kutte ut en del av strålelederen 42, er strukturen til terminalen 43 svært forenklet og er dermed lett å produsere, og kan lett monteres fordi terminalen 43 kan være koblet med en annen krets bare ved hjelp av sin overflate. Videre, ved å gjore strålelederen 42 så stor som mulig innenfor overflatearealet til det dielektriske substrat 40, er det mulig å forbedre arealutnyttelsesgraden og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 46 består av to armer 44 og 45 parallelle med ortogonale sider 42a og 42b på strålelederen 42 er plassert i strålelederen 42. Når strålelederen 42 er kvadratisk, er disse armene 44 og 45 orientert med ±45° fra den diagonale linje på hvilken et effektforsyningspunkt befinner seg.

Lengdene til disse armene 44 og 45 er forskjellige og begge endene 44a og 44b til armen 44 og begge endene 45a og 45b til armen 45 er avrundet som en sirkulær bue. Ved at armenes 44 og 45 lengder er forskjellig fra hverandre for å skifte resonansfrekvenser til to ortogonale resonansmodi, oppnås en dobbeltresonanskarakteristikk, og antennens operasjonsbånd kan utvides.

Armenes lengde 44 og 45 settes til en verdi større eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien tykkelsen T av det dielektriske substrat 40, fra lengden av sidene 42a eller 42b av strålelederen langs armen 44 eller 45. Dette betyr at, hvis midtpunktene til armen 44 og 45 er plassert på strålelederens 42 midtpunkt, distansen mellom toppenden til armen 44 eller 45 og den ytre kant av strålelederen 42 settes til en verdi mindre enn eller lik 2T, som er det dobbelte av tykkelsen T av det dielektriske substrat 40. Hvert område mellom toppenden av armen eller åpningen og den ytre kanten av strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere bredden til området for strømveien, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen i dette området, og områdets areal reduseres for å senke kapasitansen i dette området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveibredden til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi reduksjonsraten av resonansfrekvensen øker.

Videre, siden endene 44a og 44b og 45a og 45B til armene er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentrerer seg på en del av disse endene og tap av ledningsevne øker. Dette betyr at strøm flyr jevnt gjennom endene og tap av ledningsevne kan bli redusert uten økning i størrelse. Derfor er det mulig å øke Q-en som følge av tap av ledningsevne.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner og funksjoner og fordeler med denne utførelse er fullstendig de samme som de i figurene la og lb.

Figurene 5a og 5b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 5a er et perspektivisk bilde av konfigurasjonen og figur 5b er et toppbilde som illustrerer en strålelederutforming av konfigurasjonen.

Denne utførelsen er et eksempel hvor andre kretsanordninger slik som aktive kretser og/eller et antall antenner er plassert på det samme dielektriske substrat.

I disse figurene betegner referansenummer 50 et dielektrisk substrat, 51 betegner en jordplateleder {negativ elektrode) plassert over antennearealet på baksideoverflaten til det dielektriske substrat 50, 52 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert på for-sideoverf laten av det dielektriske substrat 50, og 53 betegner en effektforsyningsterminal.

Det dielektriske substrat 50 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant er«90. Tykkelsen av substratet 50 er satt til en verdi mindre enn eller lik K bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 51 og strålelederen 52 er begge laget ved å plassere et metallisk lederlag laget av kobber eller sølv på bakside og forsideoverflatene av det dielektriske substratet 50. Nærmere bestemt, er en av de følgende fremgangsmåter benyttet for å lage disse ledere: en fremgangsmåte for å trykke metalliske masser slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte som utformer et metallisk lag gjennom da-tering, og en fremgangsmåte for å lage en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminalen utformet på utvidelseslinjen av en diagonal linje på strålelederne 52 ved et hjørne av strålelederen 52, effektforsyningsterminalen peker innover i et substrat ved å kutte ut et triangelformet del av strålelederen 52 og koblet til strålelederen 52 med en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 53 er elektrisk koblet til en transceiverkrets på det dielektriske substrat 50 gjennom en ef-fekt f or synings leder 57 plassert på samme forsideoverflate av det dielektriske substrat 50.

Siden effektforsyningsterminalen 53 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming ved å kutte ut en del av strålelederen 52, er strukturen av terminal 52 svært forenklet, å produsere terminal 53 blir enkelt, og montering av terminalen 53 blir også enkel fordi forbindelse av terminal 53 med annen krets kan gjennomføres med samme overflate. Videre, ved å gjøre strålelederen 52 så stor som mulig i det begrensede overflatearealet til det dielektriske substrat 50, er det mulig å forbedre arealutnyttelsen og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 56 består av to armer 54 og 55 parallelle med de ortogonale siden e52a og 52b til strålelederen 52 er utformet på strålelederen 52. Når strålelederens 52 form er kvadratisk, er disse armene 54 og 55 orientert med ±55° i forhold til den diagonale linje på hvilken et ef-fekt f orsyningspunkt befinner seg.

Lengden av disse armene 54 og 55 er forskjellig fra hverandre og begge endene 54a og 54b til armen 54 og begge endene 55a og 55b til armen 55 er avrundede i en sirkulær bue. Ved at armene 54 og 55 har forskjellig lengder for å skifte resonansfrekvenser til to ortogonale resonansmodi for å oppnå dobbel resonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides.

Lengden av armen 54 eller 55 er satt til en verdi større eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 41, det vil si fire ganger verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 50 fra lengden av siden 52a eller 52b til en stråleleder langs armen 54 eller 55. Dette betyr at, hvis armenes 54 og 55 midtpunkt er plassert ved strålelederens 52 midtpunkt, settes avstanden mellom toppenden til armen 54 eller 55 og den ytre kant av strålelederen 52 til en verdi mindre eller lik 2T, som er den doble verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 50. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kanten av strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere strømveiens bredde, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen i dette området, og områdets areal reduseres for å senke kapasitansen i dette området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, blir resonansfrekvensen lavere noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveiens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi reduksjonsraten til resonansfrekvensen økes.

Videre, siden åpningsarmenes ender 54a og 54b og 55a og 55b er avrundet, blir det forhindret at strømmen konsentrerer seg på en del av disse endene og at tap av ledningsevne øker. Dette betyr at strøm flyter jevnt gjennom endene og at tap av ledningsevne kan reduseres uten å øke dimensjonene. Derfor er det mulig å øke Q-en som følge av tap av ledningsevne .

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner og funksjoner og fordeler ved denne utførelsen er fullstendig de samme som de i utførelsen i figurene la og lb og figurene 4a og 4b.

Figurene 6a og 6b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av enda en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 6a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 6b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonens stråleledermøns-ter.

I disse figurene angir referansenummer 60 et dielektrisk substrat, 61 angir en jordplateleder {negativ elektrode) plassert over hele arealet, unntagen over effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 60, 62 angir en kvadratisk eller rektangulær stråleleder {patchelektrode) plassert på forsideoverflaten av det dielektriske substrat 60, og 63 angir en effektforsyningsterminal.

Det dielektriske substrat 60 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant er«90. Tykkelsen av substratet 60 er satt til en verdi mindre eller lik X bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 61 og strålelederen 62 er laget ved å forme et metallisk lederlag av kobber eller sølv på bakside og forsideoverflåtene til det dielektriske substrat 60. Nærmere bestemt, benyttes en av de følgende fremgangsmåter for å utforme disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å utforme et metallisk lag gjennom plettering, og en fremgangsmåte for å utforme en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminalen 63 utformet på forlengelseslinjen av en diagonal linje på strålelederen 62 ved et hjørne av strålelederen 62 ved å kutte ut en rektangulær del av strålelederen 62, og den er elektrisk koblet til strålelederen 62 ved hjelp av en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 63 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke illustrert, plassert på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 60 gjennom en effektforsyningsleder 67 som går gjennom sideoverflaten av det dielektriske substrat 60. Ef-fekt forsynings elektroden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 61 og vil være koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 63 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming laget ved å kutte ut en del av strålelederen 62, er terminalens 63 struktur svært forenklet, og å produsere terminalen 63 vil være enkelt, og montering av terminalen 63 vil også være enkelt fordi sammenkobling av terminalen 63 med andre kretser kan gjennom-føres bare med overflaten. Videre, ved å gjøre strålelederen 62 så stor som mulig i det begrensede overflateområdet i det dielektriske substrat 60, er det mulig å forbedre arealytelsen og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 66 som består av to armer 64 og 65 som er parallelle med strålelederens 62 ortogonale side 62a og 62b er plassert i strålelederen 62. Når strålelederens 62 form er kvadratisk, er disse armene 64 og 65 orientert med ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken et ef-fekt f orsyningspunkt er plassert.

Lengdene til disse armene 64 og 65 er forskjellige og begge endene 64a og 64b til armen 64 og begge endene 65a og 65b til armen 65 er avrundet med en sirkulær bue. Ved å gjøre armenes 64 og 65 lengder forskjellige for å skifte resonans frekvens er til to ortogonale resonansmodi for å oppnå en dobbel resonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides. Lengden av armen 64 og 65 er også satt til en verdi større enn eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 4T, som er 4 ganger verdien av tykkelsen T av det dielektriske substrat 60, fra lengden av siden 62a eller 62b til strålelederen langs armen 64 eller 65. Dette betyr at, hvis armenes 64 og 65 midtpunkt plassert på strålelederens 62 midtpunkt, settes avstanden mellom toppenden til armene 64 eller 65 og den ytre kant av strålelederen til en verdi mindre eller lik 2T, som er den dobbelte verdi av tykkelsen T av det dielektriske substrat 60. Hvert område mellom toppenden av armen eller åpningen på den ytre kant av strålelederen lokaliserer strømmens antinode i en strøm-vei ved resonans. Derfor, ved å redusere bredden til strøm-veiområdet, konsentreres det magnetiske felt på det området for å øke induktansen på dette området, og områdets areal reduseres for å senke områdets kapasitanse. Som ovenfor nevnt, ved å gjøre et område med lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveiens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensens reduksjonsrate øker.

Videre, siden åpningsarmenes ender 64a og 64b og 65a og 65b er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentreres på en del av disse endene og at tap av ledningsevne øker. Dette betyr at strøm flyter jevnt gjennom endene og at tap av ledningsevne kan reduseres uten å øke dimensjonene. Derfor er det mulig å øke Q-en ved tap av ledningsevne.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner, og funksjoner og fordeler ved denne utførelsen er fullstendig de samme som de i utførelsene i figur la og lb og figurene 4a og 4b.

Figurene 7a og 7b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 7a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 7b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonens stråleledermønster.

I disse figurene betegner referansenummer 70 et dielektrisk substrat, 71 betegner en jordplateleder {negativ elektrode) plassert over hele arealet, unntagen på effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 70, 72 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert over forsideoverflaten av det dielektriske substrat 70, og 73 betegner en effektforsyningsterminal.

Det dielektriske substrat 70 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant på er=90. Tykkelsen av substratet 70 er satt til en verdi som er større eller mindre enn lA bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 71 og strålelederen 72 er begge utformet av et metallisk ledelag laget av kobber eller sølv på bakside- og forsideoverflåtene av det dielektriske substrat 70. Nærmere bestemt benyttes en av de følgende fremgangsmåter for å lage disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse så som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å utforme et metallisk lag gjennom plattering, og en fremgangsmåte for å utforme en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelse er effektforsyningsterminale 73 utformet

på forlengelseslinjen av en diagonal linje på strålelederen 72 ved et hjørne av strålelederen 72 ved å kutte ut en triangelformet del av strålelederen 72, og er elektrisk koblet til strålelederen 72 ved hjelp av en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 73 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke illustrert, plassert på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 70 gjennom en effektforsyningsleder 77 som går gjennom sideoverflaten av det dielektriske substrat 70. Effektforsyningselektroden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 71 og vil være koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 73 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming laget ved å kutte en del av strålingslederen 72, er terminalens 73 struktur svært forenklet, å produsere terminalen 73 blir enkelt, og også å montere terminalen 73 blir enkelt fordi kobling av terminalen 73 med andre kretser kan gjennomføres bare med overflaten. Videre, ved å gjøre overflaten 72 så stor som mulig i det begrensede overflateareal til det dielektriske substrat 70, er det mulig å forbedre arealutnyttelsen og strålingseffektiviteten.

En kryssformet åpning 76 består av to armer 74 og 75 som er parallelle med de ortogonale sidene 72a og 72b til strålelederen 72 er plassert på strålelederen 72. Når strålelederens 72 form er kvadratisk, er disse armene 74 og 75 orientert ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken et ef-fekt f orsyningspunkt befinner seg. Lengdene til disse armene 74 og 75 er forskjellige, og både ende 74a og 74b til armen

74 og begge endene 75a og 75b til armen 75 er avrundet med en sirkulær bue. Ved å gjøre armlengdene 74 og 75 forskjellig fra hverandre ved å skifte resonansfrekvenser til to ortogonale resonansmodi for å oppnå en dobbelt resonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides.

Armlengdene 74 eller 75 settes til en verdi som er større eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 70, fra lengden av siden 72a eller 72b til en stråleleder langs armene 74 eller 75. Dette betyr at, hvis midtpunktene til armene 74 og 75 er plassert på strålelederens 72 midtpunkt, er avstanden mellom toppenden til armen 74 eller 75 og den ytre kant av strålelederen 72 satt til en verdi mindre enn eller lik 2T, som er den dobbelte verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 70. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kant av strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere strømveiområ-dets bredde, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen ved dette området, og områdearealet reduseres for å senke kapasitansen ved området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantermens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveiens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensreduksjonsraten øker.

I denne utførelsen er det laget to utsnitt 78 og 79 i krysningsdelen av åpningen 76 på en diagonal linje der ef-fekt forsynings terminal en 73 til strålelederen 72 befinner seg. Disse utsnitt 78 og 79 benyttes for å tilpasse impedanskarakteristikken og frekvenskarakteristikken til antennen. Nærmere bestemt, når effektforsyningsterminalen 73 er utformet ved å kutte ut en del av strålingslederen 72, gjør disse utsnitt 78 og 79 det mulig å korrigere en asymmetrisk strømforvrengning i en ortogonal resonansmodus pga. dens degenerasjonsseparasjonseffekt. Dette betyr, at ved å lage disse utsnittene, er det mulig å lage en VSWR-tilnærming

(VSWR-Voltage Standing Wave Ratio) til én for å forbedre strålingseffektiviteten.

Videre i denne utførelsen, siden utsnittene 78 og 79 ikke er plassert på den ytre kantdel av strålelederen 72, men på den indre krysningsdel av åpningen 76, er det mulig å lage strålelederen 72 så stor som mulig i det begrensede overflateareal til det dielektriske substrat 70 for å forbedre arealutnyttelsen og dermed forbedre strålingseffektiviteten ytterligere.

Siden åpningsarmenes ender 74a og 74b og 75a og 75b er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentrerer seg på en del av disse endene og at tap av ledningsevne øker. Dette betyr at strømmen ved endene flyter jevnt og at det er mulig å redusere tap av ledningsevne uten å øke dimensjonene. Derfor er det mulig å forbedre Q-en ved tap av ledningsevne.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner, og funksjoner og fordeler ved denne utførelse er fullstendig den samme som de for utførelsene i figurene la og lb og figurene 4a og 4b.

Figurene 8a og 8b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av enda en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 8a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 8b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonens stråleledermøns-ter.

I disse figurene betegner referansenummer 80 et dielektrisk substrat, 81 betegner en jordplateleder (negativ elektrode) plassert over hele arealet, unntagen på effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 80, 82 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert på forsideoverflaten av det dielektriske substrat 80, og 83 betegner en effektforsy-nings terminal .

Det dielektriske substrat 80 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektriske materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant på er»90. Tykkelsen av substratet 80 er satt til en verdi mindre eller lik H bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 81 og strålelederne 82 er begge laget av et metallisk lederlag av kobber eller sølv på bakside- og forsideoverflåtene av det dielektriske substrat 80. Nærmere bestemt benyttes en av de følgende fremgangsmåter for å lage disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse, slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å lage et metallisk lag gjennom plattering, og en fremgangsmåte for å danne en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminalen 83 utformet på forlengningslinjen av en diagonal linje på strålelederen 82 ved et hjørne av strålelederen 82 ved å kutte ut en triangelformet del av strålelederen 82, og er elektrisk koblet til strålelederen 82 ved hjelp av en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 83 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke illustrert, plassert på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 80 gjennom en effektforsyningsleder 87 som går gjennom sideoverflaten av det dielektriske substrat 80. Ef-fekt forsynings el ekt roden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 81 og vil være koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 83 er utformet som elektrostatisk koblingsutforming laget ved å kutte ut en del av strålelederen 82, er terminalens 83 struktur svært forenklet, og å produsere terminalen blir enkelt, og også å montere terminalen 83 blir enkelt fordi sammenkobling av terminalen 83 med andre kretser kan utføres bare gjennom overflaten. Videre, ved å gjøre strålelederen 82 så stor som mulig i det begrensede overflatearealet til det dielektriske substrat 80, er det mulig å forbedre arealutnyttelsen og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 86 som består av to armer 84 og 85 som er parallelle med de ortogonale sidene 82a og 82b til strålelederen 82 er plassert på strålelederen 82. Når strålelederens 82 form er kvadratisk, er disse armene 84 og 85 orientert med ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilket et effektforsyningspunkt befinner seg.

Disse armene 84 og 85 har forskjellige lengder, og begge endene 84a og 84b til armen 84 og begge endene 85a og 85b til armen 85 er avrundet med en sirkulær bue. Ved å ha forskjellig lengde på armene 84 og 85 for å skifte resonans-frekvensene til to ortogonale resonansmodi fra hverandre for dermed å oppnå en dobbel resonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides.

Armens 84 eller 85 lengde er også satt til en verdi større enn eller lik en verdi som oppnås ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 80 fra lengden til siden 82a eller 82b til strålelederen langs armen 84 eller 85. Dette betyr at hvis midtpunktene til armen e84 eller 85 er lokalisert ved strålelederens midtpunkt, settes avstanden mellom toppenden til armen 84 eller 85 og den ytre kant av strålelederen 82 til en verdi mindre enn eller lik 2T, som er den doble verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 80.

Hvert område mellom toppenden av armen eller åpningen og den ytre kant av strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere strøm-veiområdets bredde, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen ved dette området, og områdearealet reduseres for å senke kapasitansen ved området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveiens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensreduksjonsraten øker.

I denne utførelsen er det laget to utsnitt 88 og 89 ved krysningsdelen av åpningen 86 på en diagonal linje på hvilken effektforsyningsterminalen 83 til strålelederen 82 ikke finner sted. Disse utsnitt 88 og 89 benyttes for å justere impedanskarakteristikken og frekvenskarakteristikken til antennen. Nærmere bestemt, når effektforsyningsterminalen 83 er laget for å kutte ut en del av strålelederen 82, gjør disse utsnittene 88 og 89 det mulig å korrigere en asymmetrisk strømforvrengning i en ortogonal resonansmodus på grunn av dens degenereringsseparasjonseffekt. Dette betyr at ved å lage disse utsnittene er det mulig å gjøre en VSWR-tilnærming (Voltage Standing Wave Ratio) til én for dermed å forbedre strålingseffektiviteten.

Videre i denne utførelse, siden disse utsnitt 88 og 89 ikke er plassert på den ytre kantdelen av strålelederen 82, men på den indre krysningsdel av åpningen 86, er det mulig å gjøre strålelederen 82 så stor som mulig i det begrensede overflateområdet til det dielektriske substrat 80 for å forbedre arealutnyttelsen og dermed forbedre strålingseffektiviteten ytterligere.

I tillegg, siden åpningsarmenes ender 84a og 84b og 85a og 85b er avrundet, blir det unngått at strømmen konsentreres på noen av disse endene og at tap av ledningsevne øker. Dette betyr, at strømmen ved endene flyter jevnt og at det er mulig å redusere tapet i ledningsevne uten å måtte øke dimensjonene. Derfor er det mulig å forbedre Q-en ved tap av ledningsevne.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner og funksjoner og fordeler av denne utførelse er fullstendig de samme som for utførelsen i figurene la og lb og figurene 4a og 4b.

Figurene 9a og 9b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en ytterligere mikrostripantenne i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 9a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 9b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonens stråleledermønster.

I disse figurene betegner referansenummer 90 et dielektrisk substrat, 91 betegner en jordplateleder (negativ elektrode) plassert over hele arealet, unntagen på effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 90, 92 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert på forsideoverflaten av det dielektriske substrat 90, og 93 betegner en effektforsy-nings terminal .

Det dielektriske substrat 90 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektri-sitetsmotstand £^90. Tykkelsen av substratet 90 er satt til en verdi mindre enn eller lik W av bølgelengden av den benyttede frekvensen.

Jordplatelederen 91 og strålelederen 92 er laget ved å forme et metallisk ledelag av kobber eller sølv på bakside- og forsideoverflåtene av det dielektriske substrat 90. Nærmere bestemt benyttes en av de følgende fremgangsmåter for å lage disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å forme et metallisk lag gjennom plattering, en fremgangsmåte for å forme en metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminalen 93 utformet på utvidelseslinjen til en diagonal linje i strålelederen 92 ved et hjørne av strålelederen 92 ved å kutte ut en triangulær del av strålelederen 92, koblet til strålelederen 92 med en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 93 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke illustrert, plassert på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 90 gjennom en effektforsyningsleder 97 som går gjennom sideoverflaten av det dielektriske substrat 90. Effektforsyningselektroden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 91 og vil være koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 93 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming laget ved å kutte ut en del av strålelederen 92, er terminalens 93 struktur svært forenklet og å produsere terminalen blir enkelt, og å montere terminalen 93 blir også enkelt fordi sammenkobling av terminalen 93 med andre kretser kan gjennomføres bare ved hjelp av overflaten. Videre, ved å gjøre strålelederen 92 så stor som mulig i det begrensede overflatearealet til det dielektriske substrat 90, er det mulig å forbedre arealutnyttelsen og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 96 som består av to armer 94 og 95 som er parallelle med de ortogonale sider 92a og 92b til strålelederen 92 er plassert i strålelederen 92. Når strålelederens 92 form er kvadratisk, er disse armene 94 og 95 orientert ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken et effektforsyningspunkt befinner seg.

Lengdene til disse armene 94 og 95 er forskjellige og begge endene 94a og 94b til armen 94 og begge endene 95a og 95b til armen 95 er avrundet med en sirkulær bue. ved at armenes 94 og 95 lengder er forskjellige for å skifte resonansfrekvenser til to ortogonale resonansmodi fra hverandre for å oppnå en dobbel resonanskarakteristikk, kan antennens operas j onsbånd utvi des.

Armenes 94 eller 95 lengde er satt til en verdi større enn eller lik en verdi som kan oppnås ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 90, fra lengden av siden 92a eller 92b til en stråleleder langs armen 94 eller 95. Dette betyr at hvis armenes 94 og 95 midtpunkt er plassert på strålelederens 92 midtpunkt, settes avstanden mellom toppenden til armen 94 eller 95 og den ytre kant av strålelederen 92 til en verdi som er mindre enn eller lik 2T som er den dobbelte verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 90. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kant av strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere strømveiområ-dets bredde, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen ved dette området, og områdets areal reduseres for å senke kåpasitansen i området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveiens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensreduksjonsraten øker.

I denne utførelsen er det plassert to hakk 98 og 99 ved den kryssende del av åpningen 96 på en diagonal linje på hvilken effektforsyningsterminalen 93 til strålelederen 92 befinner seg. Disse hakkene 98 og 99 benyttes for å justere impedansekarakteristikken og frekvenskarakteristikken til antennen. Nærmere bestemt, når effektforsyningsterminalen 93 er laget ved å kutte ut en del av strålelederen 92, gjør disse hakkene 98 og 99 det mulig å korrigere en asymmetrisk strømforvrengning i ortogonal resonansmodus på grunn av dens degenereringsseparasjonseffekt. Dette betyr at ved å lage disse hakkene er det mulig å lage en VSWR-tilnærming til én for å forbedre strålingseffekten.

Videre i denne utførelsen, siden disse hakkene 98 og 99 ikke er plassert på den ytre delen av strålelederen 92, men på den indre kryssende del av åpningen 96, er det mulig å gjøre strålelederen så stor som mulig i det begrensede områdearealet til det dielektriske substrat 90 for å forbedre arealutnyttelsen og dermed ytterligere forbedre stråleeffektiviteten.

I tillegg, siden åpningsarmenes ender 94a og 94b og 95a og 95b er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentreres på en del av disse endene og at tap av ledningsevne øker. Dette betyr at strømmen ved endene flyter jevnt og at det er mulig å redusere tap av ledningsevne uten at dimensjonene øker. Derfor er det mulig å forbedre Q-en ved tap av ledningsevne.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner og funksjoner og fordeler ved denne utførelse er fullstendig de samme som de i utførelsene i figurene la og lb og figurene 4a og 4b.

Figurene 10a og 10b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen av den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 10a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 10b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonens stråleledermønster.

I disse figurene betegner referansenummer 100 et dielektrisk substrat, 101 betegner en jordplateleder (negativ elektrode) plassert over hele arealet, unntagen på effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektrisk substrat 100, 102 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert på overflaten av det dielektrisk substrat 100, og 103 betegner en ef-fekt forsynings terminal .

Det dielektriske substrat 100 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant er=90. Tykkelsen av substratet 100 settes til en verdi mindre enn eller lik tø bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 101 og strålelederen 102 er laget ved å plassere et metallisk lederlag laget av kobber eller sølv på bakside- og forsideoverflåtene av det dielektrisk substrat 100. Nærmere bestemt benytter en av de følgende fremgangsmåter for å lage disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å lage et metallisk lag gjennom plattering, og en fremgangsmåte for å lage en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminalen 103 utformet på forlengelseslinjen av en diagonal linje ved strålelederen 102 ved et hjørne av strålelederen 102 ved å kutte ut en triangelformet del av strålelederen 102, og elektrisk koblet til strålelederen 102 ved hjelp av et elektrostatisk koblingsmønster. Effektforsyningsterminalen 103 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke illustrert, plassert på baksideoverflaten av det dielektrisk substrat 100 gjennom en effektforsyningsleder 107 som går gjennom sideoverflaten til det dielektrisk substrat 100. Effektforsyningselektroden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 101 og vil være koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 103 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming laget ved å kutte ut en del av strålelederen 102, er terminalens 103 struktur svært forenklet, og å produsere terminalen 103 blir svært enkelt, og også montering av terminalen 103 blir enkelt fordi sammenkobling av terminalen 103 med andre kretser kan gjennom-føres bare med overflaten. Videre, ved å gjøre strålelederen 102 så stor som mulig i det begrensede overflateareal til det dielektrisk substrat 100, er det mulig å forbedre arealutnyttelsen og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 106 som består av to armer 104 og 105 og som er parallelle med de ortogonale sidene 102a og 102b til strålelederen 102 er plassert på strålelederen 102. Når strålelederens 102 form er kvadratisk, orienteres disse armene ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken ef-fekt f orsyningspunkt et er plassert.

Disse armers 104 og 105 lengder er forskjellig og begge endene 104a og 104b til armen 104 og begge endene 105a og 105b til armen 105 er avrundet som en sirkulær bue. Ved å gjøre lengdene til armen 104 og 105 forskjellig fra hverandre for å skifte resonansfrekvenser til to ortogonale resonansmodi fra hverandre for å oppnå en dobbelresonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides.

Armens 104 eller 105 lengde settes til en verdi større enn eller lik verdien man får ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen til det dielektrisk substrat 100, fra lengden av siden 102a eller 102b til den stråleleder langs armen 104 eller 105. Dette betyr at hvis armenes 104 og 105 midtpunkt er plassert på strålelederens 102 midtpunkt, er avstanden mellom toppenden til armen 104 eller 105 og den ytterligere kant av strålelederen 102 satt til en verdi mindre enn eller lik 2T, som er den doble verdi av tykkelsen T til det dielektrisk substrat 100. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kant av strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere strømveiområ-dets bredde, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen ved dette området, og områdets areal reduseres for å senke kåpasitansen i området. Som tidligere nevnt, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, vil resonansfrekvensen bli lavere, noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveibredden til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensreduksjonsraten øker.

I denne utførelsen er det laget to hakk 108 og 109 i den kryssende del av åpningen 106 på en diagonal linje på hvilken effektforsyningsterminalen 103 til strålelederen 102 ikke befinner seg. Disse hakkene 108 og 109 benyttes for å justere impedansekarakteristikken og frekvenskarakteristikken til antennen. Nærmere bestemt, når effektforsyningsterminalen 103 er utformet ved å kutte ut en del av strålelederen 102, gjor disse hakkene 108 og 109 det mulig å korrigere en asymmetrisk strømforvrengning i en ortogonal resonansmodus på grunn av dens degenereringsseparasjonseffekt. Dette betyr at ved å lage disse hakkene er mulig å gjøre en VSWR-tilnærming {Voltage Standing Wave Ratio) til én for å forbedre stråleeffektiviteten.

Videre i denne utførelsen, siden hakkene 108 og 109 ikke er plassert på den ytre kantdelen av strålelederen 102, men ved den indre kryssende del av åpningen 106, er det mulig å gjøre strålelederen 102 så stor som mulig i det begrensede overflateområdet til det dielektrisk substrat 100 for å forbedre arealutnyttelsen og dermed videre forbedre stråle-ef f ektivi teten.

I tillegg, siden åpningsarmenes ende 104a og 104b og 105a og 105b er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentreres på en del av disse endene og at tap av ledningsevne øker. Dette betyr at strømmen ved endene flyter jevnt og at det er mulig å redusere ledertap uten å øke dimensjonene. Derfor er det mulig å forbedre Q-en ved ledertap.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner og funksjoner og fordeler med denne utførelsen er fullstendig de samme som for utførelsen i figurene la og lb og figurene 4a og 4b.

Figurene lia og 11b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur lia er et perspektivisk bilde av konfigurasjonen og figur 11b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonsstrålelederutfor-ming.

I disse figurene betegner referansenummer 110 et dielektrisk substrat, 111 betegner en jordplateleder (negativ elektrode), plassert over hele arealet, unntagen på effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektrisk substrat 110, 112 betegner et kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert på overflaten av det dielektrisk substrat 110, og 113 betegner en ef-fekt forsynings terminal .

Det dielektrisk substrat 110 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant Er=90. Tykkelsen av substratet 110 settes til en verdi mindre enn eller lik # av bølgelengden til den benyttede frekvens.

Jordplatelederen 11 og strålelederen 112 er utformet ved å lage et metallisk lederlag av kobber eller sølv på bakside-eller forsideoverflaten av det dielektrisk substrat 110. Nærmere bestemt brukes en av de følgende fremgangsmåter for å lage disse lederne: en fremgangsmåte for å trykke metallisk masse slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å lage et metallisk lag gjennom plattering, og en fremgangsmåte for å lage en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelsen er effektforsyningsterminalen 113 utformet på forlengelseslinjen av en diagonal linje på strålelederen 112 ved et hjørne av strålelederen 112 ved å kutte ut en triangelformet del av strålelederen 112, og elektrisk koblet til strålelederen 112 ved hjelp av en elektrostatisk koblingsutforming. Effektforsyningsterminalen 113 er elektrisk koblet til en effektforsyningselektrode, ikke illustrert, plassert på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 110 gjennom en effektforsyningsleder 117 som går gjennom sideoverflaten av det dielektrisk substrat 110. Effektforsyningselektroden er elektrisk isolert fra jordplatelederen 111 og vil være koblet til en transceiverkrets eller lignende.

Siden effektforsyningsterminalen 113 er utformet som en elektrostatisk koblingsutforming laget ved å kutte ut en del av strålelederen 112, er terminalens 113 struktur svært forenklet, å produsere terminalen 113 blir enkelt, og å montere terminalen 113 blir også enkelt fordi sammenkobling av terminalen 113 med andre kretser kan gjøres bare med overflaten. Videre, ved å lage strålelederen 112 så stor som mulig i det begrensede overflateareal til det dielektrisk substrat 110, er det mulig å forbedre arealutnyttelsen og stråleeffektiviteten.

En kryssformet åpning 116 som består av to armer 114 og 115 som er parallelle med de ortogonale sidene 112a og 112b til strålelederen 112 er plassert på strålelederen 112. Når strålelederens 112 form er kvadratisk, er disse armene 114 og 115 orientert ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken et effektforsyningspunkt befinner seg.

Lengdene til disse armene 114 og 115 er forskjellige og begge endene 114a og 114b til armen 114 og begge endene 115a og 115b til armen 115 er avrundet med en sirkulær bue. Nærmere bestemt er diameteren til de sirkulære buer til disse endene 114a og 114b og 115a og 115b i denne utførel-sen satt til verdier større enn bredden til armene 114 og 115. Ved å gjøre armenes 114 og 115 lengder forskjellig fra hverandre for å skifte resonansfrekvenser til to ortogonale resonansmodi fra hverandre for å oppnå en dobbel resonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides.

Armens 114 eller 115 lengde settes til en verdi større enn eller lik verdien man får ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T av det dielektrisk substrat 110, fra lengden av siden 112a eller 112b til en stråleleder langs armen 114 eller 115. Dette betyr at hvis armens 114 og 115 midtpunkt er plassert på strålelederens 112 midtpunkt, er avstanden mellom toppenden til armen 114 eller 115 og den ytre kant til strålelederen 112 satt til en verdi mindre enn eller lik 2T, som er den doble verdi av tykkelsen til T til det dielektrisk substrat 110. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kant til strålelederen lokaliserer stromantinoden i en strømvei ved resonans. Derfor, ved å redusere bredden til strømveiområdet, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen ved dette området, og områdets areal reduseres for å senke kapasitansen ved området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømveiens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensreduksjonsraten øker.

Videre, siden åpningsarmenes ender 114a og 114b og 115a og 115b er avrundet med en stor radius, er det mulig å for-hindre at strøm konsentreres på noen av disse endene og at ledertapet øker. Dette betyr at strømmen flyter jevnt ved endene og at det er mulig å redusere ledertapet uten økning i størrelse. Derfor er det mulig å forbedre Q-en ved ledertap .

Figurene 12a og 12b illustrerer skjematisk en konfigurasjon av enda en ytterligere utførelse av mikrostripantennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor figur 12a er et perspektivbilde av konfigurasjonen og figur 12b er et toppbilde som illustrerer konfigurasjonens strålelederutforming.

I disse figurene betegner referansenummer 120 et dielektrisk substrat, 121 betegner en jordplateleder (negativ elektrode) plassert over hele arealet, unntagen på effektforsyningselektroden, på baksideoverflaten av det dielektriske substrat 120, 122 betegner en kvadratisk eller rektangulær stråleleder (patchelektrode) plassert over overflaten av det dielektriske substrat 120, og 123a og 123b betegner to effektforsyningsterminaler som er uavhengig av hverandre.

Det dielektriske substrat 120 er laget av et høyfrekvent keramisk dielektrisk materiale som har en relativ dielektrisitetskonstant på er=90. Tykkelsen av substratet 120 er satt til en verdi mindre enn eller lik <*>4 bølgelengde av frekvensen som benyttes.

Jordplatelederen 121 og strålelederen 122 er utformet av et metallisk lederlag laget av kobber eller sølv på bakside-og forsideoverflaten av det dielektriske substrat 120. Nærmere bestemt er én av de følgende fremgangsmåter benyttet for å lage disse lederne: fremgangsmåte for å trykke metallisk masse slik som sølv og herde det, en fremgangsmåte for å lage et metallisk lag gjennom plattering, og en fremgangsmåte for å lage en tynn metallisk film gjennom etsning.

I denne utførelse er effektforsyningsterminalene 123a og 123b plassert på posisjoner som er punktsymmetriske i forhold til strålelederens 122 midtpunkt på en diagonal linje på strålelederen 122, og er elektrisk koblet til strålelederen 122. En effektforsyningslinje, ikke illustrert, er koblet til effektforsyningsterminalene 123a og 123b for å være koblet til en transceiverkrets eller lignende ved å gå gjennom det dielektriske substrat 120 og ført til baksideoverflaten av substratet 120. Disse effektforsyningslinjene er selvfølgelig elektrisk isolert fra jordplatelederen 121.

Siden disse to effektforsyningsterminalene 123a og 123b er plassert på posisjoner som er punktsymmetriske i forhold til strålelederens 122 midtpunkt, er det mulig å direkte koble disse terminalene 123a og 123b til en aktiv krets slik som en differensiell forsterker eller lignende og direkte forsyne signaler som har en fasedifferanse på 180<*>. En kryssformet åpning 126 som består av to armer 124 og 125 som er parallelle med de ortogonale sidene 122a og 122b til strålelederen 122 er plassert på strålelederen 122. Når strålelederens 122 form er kvadratisk, er disse armene 124 og 125 orientert med ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken et effektforsyningspunkt befinner seg.

Lengdene til disse armene 124 og 125 er forskjellige og begge endene 124a og 124b til armen 124 og begge endene

125a og 125b til armen 125 er avrundet med en sirkulær bue. Ved å gjøre armenes 124 og 125 lengde forskjellig fra hverandre for å skifte resonansfrekvens til to ortogonale resonansmodi fra hverandre for å oppnå dobbel resonanskarakteristikk, kan antennens operasjonsbånd utvides.

Lengden til armen 124 eller 125 er også satt til en verdi større enn eller lik verdien man får ved å subtrahere 4T, som er fire ganger verdien av tykkelsen T til det dielektriske substrat 120, fra lengden av siden 122a eller 122b til en stråleleder langs armen 124 eller 125. Dette betyr at hvis armenes 124 og 125 midtpunkt er plassert på strålelederens 122 midtpunkt, er avstanden mellom toppenden til armen 124 eller 125 og den ytre kant til strålelederen 122 satt til en verdi mindre enn eller lik 2T, som er den doble verdi av tykkelsen T til det dielektriske substrat 120. Hvert område mellom toppenden til armen eller åpningen og den ytre kant til strålelederen lokaliserer strømantinoden i en strømrute ved resonans. Derfor, ved å redusere bredden til strømveiområdet, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen på dette området, og områdearealet reduseres for dermed å senke kåpasitansen i området. Som nevnt ovenfor, ved å gjøre et område med lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen som resulterer i at mikrostripantennens dimensjoner reduseres ytterligere. Nærmere bestemt, ved å sette strømrutens bredde til 2T eller mindre, kan størrelsesreduksjonseffekten forbedres fordi resonansfrekvensreduksjonsraten øker.

Videre, siden åpningsarmenes ender 124a og 124b og 125a og 125b er avrundet, blir det forhindret at strøm konsentreres på noen av disse endene og at ledertapet øker. Dette betyr at strømmen ved endene flyter jevnt og at det er mulig å redusere ledertapet uten å øke dimensjonene. Derfor er det mulig å forbedre Q-en ved ledertap.

Andre konfigurasjoner, modifikasjoner og funksjoner og fordeler ved denne utførelse er fullstendig de samme som de for utførelsen i figurene la og lb.

Formen til en effektforsyningsterminal i henhold til en elektrostatisk koblingsutforming er ikke begrenset til et triangel eller et rektangel som i utførelsen vist i figurene 5a og 5b til figurene lia og 11b. En hvilken som helst form kan benyttes så lenge den oppnås ved elektrostatisk kobling ved en stråleleder og ved å kutte ut et hjørne av strålelederen.

Formen av et utsnitt eller et hakk er heller ikke begrenset til et triangel eller rektangel som i utførelsene vist i figurene 7a og 7b til figurene 10a og 10b, men en hvilken som helst form kan benyttes.

I utførelsene vist i figurene la og lb, figurene 4a og 4b til figurene 10a og 10b og figurene 12a og 12b, er det åpenbart at formen til enden av hver arm av en åpning kan være formet som i utførelsen vist i figurene lia og 11b.

Som beskrevet i detalj, i henhold til den foreliggende oppfinnelse er lengden til i det minste én av de to armene til den kryssformede åpning som er parallelle med de ortogonale sidene til strålelederen satt til å være større enn eller

lik verdien man får ved å subtrahere fire ganger verdien

tykkelsen av det dielektriske substrat fra lengden av siden til strålelederen i denne retningen. Dette betyr, hvis man antar at midtpunktet til hver arm er plassert på strålelederens midtpunkt, at avstanden mellom toppenden til i det

minste én av armene til åpningen og den ytre kant av strålelederen er satt slik at avstanden er mindre enn eller lik den doble verdien til tykkelsen av det dielektriske substrat. Hvert område mellom toppenden av armen eller åpningen og den ytre kant av strålelederen lokaliserer strømantino-den i en strømvei ved resonans.

Derfor, ved å redusere bredden til strømveiens område, konsentreres det magnetiske felt på området for å øke induktansen ved dette området, og arealområdet reduseres for å senke kapasitansen ved området. Derfor, ved å gjøre et område med et lavt potensial mer induktivt, senkes resonansfrekvensen, noe som resulterer i at mikrostripantermens dimensjoner reduseres ytterligere.

Nærmere bestemt, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er avstanden mellom toppenden til i det minste én arm til åpningen og den ytre kant til strålelederen, med andre ord bredden av strømveien som fungerer som en strømantinode i strømveien ved resonans, satt slik at den er mindre enn eller lik den doble verdi av tykkelsen til det dielektriske substrat. Derfor reduseres resonansfrekvensen betydelig, og som et resultat av dette er det mulig å redusere antennens størrelse ytterligere.

Mange andre forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse kan konstrueres uten at man fjerner seg fra oppfinnelsens rekkevidde og ide. Det må være klart at den foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til de bestemte utførelser som er beskrevet i spesifikasjonen, men til det vedlagte uavhengige krav.

Claims

1. Mikrostripantenne, omfattende et rektangulært dielektrisk substrat, en jordplateleder plassert på én overflate av nevnte dielektriske substrat, en rektangulær stråleleder plassert på den andre overflaten av nevnte dielektriske substrat, en kryssformet åpning plassert i nevnte stråleleder med to armer, karakterisert ved at nevnte to armer er parallelle med ortogonale sider på nevnte stråleleder, nevnte to armer har forskjellige lengder, og i det minste ett effektforsyningspunkt plassert på en diagonal linje på strålelederen eller en forlengelseslinje av den diagonale linje, men ikke på nevnte stråleleders midtpunkt, lengden av i det minste én av nevnte armer er større eller lik en verdi som bestemmes ved å subtrahere fire ganger verdien av en tykkelse av nevnte dielektriske substrat fra en lengde av en side på nevnte stråleleder langs nevnte arm.

2. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at lengden av hver arm i åpningen er større eller lik den verdi som bestemmes ved å subtrahere fire ganger verdien av en tykkelse til nevnte dielektriske substrat fra en lengde av en side av nevnte stråleleder langs nevnte arm. •

3. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at endene til nevnte åpning er avrundet.

4. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at i det minste ett utsnitt eller hakk er laget ved en kryssende del av nevnte åpning.

5. Mikrostripantenne som angitt i krav 4, karakterisert ved at de i det minste ett hakk eller utsnitt er plassert på en diagonal linje av nevnte stråleleder.

6. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte stråleleder har en kvadratisk form og at nevnte armer til nevnte åpning er orientert ±45° i forhold til en diagonal linje på hvilken nevnte i det minste ett effektforsyningspunkt er plassert.

7. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte antenne videre omfatter en elektrostatisk koblingsutforming som er laget ved å kutte ut en del av nevnte stråleleder for å koble nevnte i det minste ett effektforsyningspunkt ved nevnte stråleleder.

8. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at en tykkelse av nevnte dielektriske substrat er mindre eller lik en fjerdedel av bølgelengden til en frekvens som benyttes.

9. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at en lengde av en side på nevnte dielektriske substrat er mindre eller lik en verdi som oppnås ved å addere en tykkelse av nevnte dielektriske substrat til en lengde av en side av nevnte stråleleder langs siden på nevnte dielektriske substrat.

10. Mikrostripantenne som angitt i krav 1, karakterisert ved at to effektforsyningspunkter er plassert ved to posisjoner som er punktsymmetriske i forhold til nevnte stråleleders midtpunkt.