JP2002084128A - スペース節約構成を有する箱入りスロット・アンテナ - Google Patents

スペース節約構成を有する箱入りスロット・アンテナ

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JP2002084128A
JP2002084128A JP2001214062A JP2001214062A JP2002084128A JP 2002084128 A JP2002084128 A JP 2002084128A JP 2001214062 A JP2001214062 A JP 2001214062A JP 2001214062 A JP2001214062 A JP 2001214062A JP 2002084128 A JP2002084128 A JP 2002084128A
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strip
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Duixan Liu
ジクサン・リュー
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International Business Machines Corp
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/18—Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 スペースが限定された携帯式、手持ち式電子
装置などに特に適した、組み立て容易で所望の電気特性
を有するアンテナを提供する。 【解決手段】プリント回路基板を使用してその中に組み
込み形成される箱入りスロットアンテナ１００は、上面
の主要導電面１１４と下面の接地面１０２の間をスルー
ホールにより相互接続して区割され、導波路として機能
する導電箱１１２を備える。そして、接地面１０２にス
ロット１０４を形成する。こゝに、スロットの長さＬは
半波長λ／２にほゞ等しい長さであり、巾Ｗは波長λに
対してＷ＜＜λの関係が望ましい。導電箱１１２の構造
の短い寸法ｄを接地面１０２に垂直にし、より長い寸法
ａとｇを接地面１０２と平行にすることにより、導電箱
構造１１２に対して折返し構成となる。寸法ａは巾Ｗに
導波路波長λｇの１／４を足したものとほゞ等しくとる
ことができる。またｄはλｇ／４よりかなり短くとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナに関し、
より詳細には、スペースラップトップ・コンピュータな
ど、スペースが重要な用途において使用できる、折返し
スペース節約構成を有する箱入りスロット・アンテナに
関する。
【０００２】
【従来の技術】ラップトップ・コンピュータおよび他の
携帯式電子装置が、無線ローカル・エリア・ネットワー
ク（ＷＬＡＮ）とインターフェースするようにできるこ
とに、関心が高まってきている。ＷＬＡＮは、いわゆる
「ブルートゥース」規格など、いくつかの規格の下で動
作することが可能である。そのようなシステムでは、無
線周波数（ＲＦ）通信を介してデータを送受信するため
に、アンテナが必要である。
【０００３】通常、携帯式電子装置では、スペースは重
要である。したがって、そのような装置では、アンテナ
が占有するスペースを最小限に抑えることが望ましい。
最小限のスペースを占有するＲＦアンテナを提供する１
つの従来技術の手法は、１９９５年３月２日に発表され
た、World Intellectual Property Organization (WIP
O) international publication number ＷＯ９５／０
６３３８に開示されている。この発表では、折返しモノ
ポール・アンテナに付いて議論している。モノポールを
折り返すと、高さが低くなり、狭い領域にはめ込むこと
ができる。しかし、モノポールを折り返すと、電気整
合、周波数帯域、および電磁場に対して望ましくない影
響を及ぼし、モノポールと接地面の間に分流インダクタ
ンスを導入する必要がある。
【０００４】従来の技術では、スロット・アンテナが知
られており、高速航空機の場合など、低プロファイルま
たは面一の取付けには有用である。従来のスロット・ア
ンテナは、John D.KrausによるAntennasという本の、６
２４から６３２ページに開示されている（１９８８年、
McGraw-Hill、第２版）。図１は、一般に１０と示して
いる、従来技術のスロット・アンテナを示す。導電接地
面１２は通常金属であり、スロット１４で形成されてい
る。スロットは長さＬを有し、通常これは、電波の半波
長λeに等しい。また、スロット１４は、通常、幅ｗを
有し、これは、波長よりかなり短い。そのようなアンテ
ナは、接地面１２の両側面から均等に放射する。通常こ
れは、同軸ケーブル１６によって供給される。同軸ケー
ブルは、中心からずれた供給点で取り付け、５０オーム
のアンテナのインピーダンスを獲得して、通常５０オー
ムである同軸ケーブルの特徴的なインピーダンスと整合
するようにすることができる。
【０００５】いくつかの用途では、１方向にのみ放射す
るスロット・アンテナを有することが望ましい。これ
は、図２に示すように、スロットの一方の側面が箱に入
っている、かなり大きな導電接地面で達成することがで
きる。このタイプの構造も、前述したＫｒａｕｓの参考
とする本で議論されている。図２の従来技術の箱入りス
ロット・アンテナを、一般に２０で示す。図２のアンテ
ナ２０も、前と同じように、導電接地面２２と寸法Ｌ、
ｗを有するスロットで形成されている。このスロットを
２４で示す。箱構造２６を使用して、スロット２４を箱
に入れる。通常、箱構造は、導電接地面２２の表面より
下に深さｈ延びている。通常、この距離ｈは、導波路波
長λgの４分の１である。箱構造２６は、図２の後方方
向の放射を遮断し、したがって、前方方向の放射が増強
される。さらに、当初のスロット・アンテナ１０の放射
抵抗を２倍にする。同軸ケーブル２８を介して供給する
ことができる。当初のスロット・アンテナ１０は、両方
向に放射するために、手持ち式電子装置またはラップト
ップ・コンピュータで使用するには適切でなく、一方図
２の従来技術の箱入りスロット・アンテナも、距離ｈが
大きくなければならず、そのためアンテナが許容できな
い大きなスペースを占有するので、不適切である。Krau
sの参考文献では、「ｈ」のかわりに「ｄ」を使用して
いることに留意されたい。本発明に関して以下で呼ぶ
「ｄ」というパラメータと混乱することを避けるため
に、本明細書では、「ｈ」という用語を使用している。
【０００６】前述したＷＩＰＯに発表されている従来技
術の折返しモノポールの手法は、電気整合、周波数帯
域、および電磁場に不利益な変化をもたらし、分流イン
ダクタンス（Shant Inductance）の導入が必要であるこ
とを理解されたい。さらに、直前に議論したスロット・
アンテナは、放射が２方向であること、またはサイズが
過大であるために、不適切である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のことを考慮する
と、従来の技術では、ラップトップ・コンピュータおよ
び他の携帯式電子装置での使用に適したコンパクトなア
ンテナが必要である。最小限のスペースを占有し、容易
に組み立てることができ、および所望の電気特性を有す
るようなアンテナが必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の技術で
認識された必要性に対処して、導電箱構造が、ラップト
ップ・コンピュータなどスペースが限定された場所での
使用に適した、折返しスペース節約構造を有する、箱入
りスロット・アンテナを提供する。本発明のアンテナ
は、自由空間波長λ、導波路波長λg、および電波の半
波長λe／２を有する放射用である。アンテナは、内部
にスロットが形成されている導電接地面を含み、スロッ
トは、電波の半波長に少なくともほぼ等しい長さＬを有
する。また、スロットは、長さＬより短い幅ｗを有し、
さらに、縦軸と第１および第２縦方向縁部を有する。ま
た、アンテナは、導電箱構造を含む。導電箱構造は接地
面にほぼ平行で、それから距離ｄをおいて配置されてい
る、主要導電面を備える。距離ｄは、導波路波長λgの
４分の１よりかなり短い。さらに、導電箱構造は互いに
ほぼ平行で、少なくともほぼＬに等しい距離ｇをおいて
配置されている、第１および第２導電構造を含む。第１
および第２導電構造は、導電接地面と主要導電面にほぼ
垂直であり、またスロットの縦軸にもほぼ垂直である。
【０００９】またさらに、導電箱構造は、互いにほぼ平
行であり、距離ａをおいて配置されている第３および第
４導電構造を含む。第３および第４導電構造は、導電接
地面と主要導電面にほぼ垂直であり、またスロットの縦
軸にほぼ平行である。
【００１０】距離ａは、幅ｗに導波路波長の１／４を足
したもの、および幅ｗに導波路波長の１／２を足したも
のの一方にほぼ等しくすることができることが好まし
い。第１、第２、第３、および第４導電構造は、導電接
地面と主要導電面の間で導電経路を形成する。平面図で
見たとき、第１、第２、第３、および第４導電構造は、
スロットの境界となる。
【００１１】したがって、直前に記述した構成は、ラッ
プトップ・コンピュータなどスペースが限定された場所
に組み込むことができる、導電箱構造に対する折返しス
ペース節約構成を提供するので、本発明のアンテナは、
従来技術の箱入りスロット・アンテナと比較して、改善
されていることを理解されたい。特に、距離ｄは、従来
技術のタイプの箱入りスロット・アンテナの距離ｈより
はるかに短くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】ここで、図３を参照する。これ
は、本発明による、自由空間波長λ、導波路波長λg、
および電波の半波長λe／２を有する放射に対する箱入
りスロット・アンテナのある形態の半概略絵画図であ
る。本発明のアンテナを一般に１００で示す。アンテナ
１００は、（例えば）金属とすることができ、および内
部にスロット１０４が形成されている導電接地面１０２
を含む。接地面１０２は、第１および第２側面を有す
る。スロット１０４は、電波の半波長に少なくともほぼ
等しい長さＬを有する。本明細書で使用するように、
「少なくともほぼ等しい」は、長さＬが、電波の半波長
より長いか、または電波の半波長にほぼ等しいことを意
味しており、ほぼ等しいは、機能を維持することができ
る限り、等しいまたはわずかに大きいあるいは小さいこ
とを意味する。また、スロット１０４は、長さＬより短
い（好ましくははるかに短い）幅ｗを有し、さらに、縦
軸１０６と第１縦方向縁部１０８および第２縦方向縁部
１１０を有する。幅ｗは、ｗ＜＜λという関係を満足す
ることが好ましい。スロット１０４は、上述した放射な
ど、所定の放射性能に対して構成および寸法決めするこ
とができる。アンテナの分野の技術者なら、本明細書で
提示する指針を考慮して、スロットの所望の寸法を開発
する方法を理解するであろう。
【００１３】さらに、本発明は、導電接地面１０２に導
電的に固定され、スロット・アンテナ１００が、導電接
地面１０２の一方の側面（すなわち、第１および第２の
側面の１つ）からのみ放射するように構成されている、
導電箱構造１１２を含む。図３に示すように、スロット
・アンテナ１００は、導電接地面１０２からビューワに
向かって外向きに放射し、紙への放射は、導電箱構造１
１２によって阻止される。したがって、導電箱構造１１
２は、所望の単一側面放射を達成する導波路として機能
するように構成することができる。
【００１４】また、図２に示した従来技術の箱入りスロ
ット・アンテナ２０は、スロットと導電箱構造を有する
接地面を含むことを理解されたい。しかし、本発明は、
導電箱構造１１２が、折返しスペース節約構造（接地面
１０２に平行に、折返し方式で構成することができる）
を備えるという点で、図２に示した従来技術の装置と比
較して改善されている。特に、この構成を達成するため
に、導電箱構造１１２は、導電接地面１０２にほぼ平行
であり、接地面から距離ｄをおいて配置されている、主
要導電面１１４を含む。距離ｄは、導波路波長λgの１
／４よりかなり短く、ラップトップ・コンピュータなど
スペースが限定された場所に、アンテナ１００を容易に
はめ込むことができるように選択されている。距離ｄ
は、可能な限り薄くして、サイズを低減し、適切な帯域
幅と調和するようにすべきである。ｄが非常に小さい場
合、帯域幅は狭くなる。また、ｄの適切な値は、以下で
議論する本発明のＰＣＢ実施形態による基板の特性によ
って影響を受ける。導波路波長の１／４よりかなり短い
あらゆる距離ｄの値は、本発明の範囲内にあると見なす
べきである。例えば、ｄは、適切な帯域幅と調和して、
λgの１５％未満とすることができ、またはλgの１０％
未満であることが好ましく、あるいはλgの５％未満で
あることがさらにより好ましい。以下で議論する例で
は、ｄはλgの約３．８％である。これらの指針を考慮
すると、アンテナの分野の技術者なら、距離ｄに対して
適切な値を選択することができるであろう。
【００１５】導電箱構造１１２は、さらに、第１導電構
造１１６と第２導電構造１１８を備える。これらは、互
いにほぼ平行であり、少なくともほぼＬに等しい距離ｇ
（すなわち、ほぼＬに等しいか、またはＬより大きい）
をおいて配置されている。ｇは、少なくともわずかにＬ
より大きいことが好ましいと考えられている。第１導電
構造１１６と第２導電構造１１８は、導電接地面１０２
と主要導電面１１４にほぼ垂直であり、また、スロット
１０６の縦軸にほぼ垂直である。
【００１６】本発明のアンテナ１００の導電箱構造１１
２は、さらに、第３導電構造１２０と第４導電構造１２
２を含む。これらは、互いにほぼ平行であり、距離ａを
おいて配置されている。第３導電構造１２０と第４導電
構造１２２は、導電接地面と主要導電面にほぼ垂直であ
り、また、スロット１０４の縦軸１０６にほぼ平行であ
る。図３は、図１および２と同様に、導電接地面１０２
または主要導電面１１４に対して、あるいは、それぞれ
導電構造１１６、１１８、１２０、１１２に対して、厚
さを示していないという点で、半概略的である。これ
は、単に、図示を簡便化するためであることを理解され
たい。これらの様々な要素の物理的な厚さは、他の図に
示されている。また、図１０、１１、および１２も、半
概略的である。
【００１７】距離ａは、好ましくは、幅ｗに導波路波長
の１／４を足したもの、または幅ｗに導波路波長の１／
２を足したもののどちらかにほぼ等しいべきであるが、
本明細書の他の箇所で議論するように、他の値を使用す
ることができる。本明細書で使用するように、「ほぼ等
しい」は、機能を維持することができる限り、正確に等
しいことおよびその上下のわずかな変動を含むことを意
図している。それぞれ第１、第２、第３、および第４導
電構造である１１６、１１８、１２０、１２２は、導電
接地面１０２と主要導電面１１４の間で導電経路を形成
する。平面図で見たとき、第１から第４導電構造は、ス
ロット１０４の境界となる。箱構造の短い寸法ｄを接地
面１０２に垂直とし、導電箱構造のより長い寸法ａとｇ
を接地面１０２に平行とすることによって、導電箱構造
１１２に対して折返し構成が獲得され、これにより、従
来の技術と比較して、著しくスペースを節約することに
なることを理解されたい。
【００１８】本明細書で使用するように、「平面図」
は、導電接地面が、図が描かれている紙と平行である図
を指す。さらに、導電構造によってスロットの「境界と
なる」は、スロットを取り囲んでいる構造、または、ス
ロットとほぼ一致している構造を指す。
【００１９】さらに図３を参照すると、そこに示した本
発明の実施形態では、距離ａは、幅ｗに導波路波長λg
の１／４を足したものにほぼ等しいことを理解された
い。第３導電構造１２０は、図示したように、スロット
１０４の第１縦方向縁部１０８とほぼ一致することがで
きる。「ほぼ一致する」は、第３導電構造１２０が、ス
ロット１０４の第１縦方向縁部１０８と同一であるか、
またはわずかに離れている、スペース配向を意図してい
る。さらに、第４導電構造１２２は、図３に示した実施
形態では、スロット１０４の第２縦方向縁部１１０を越
えて、スロット１０４の第１縦方向縁部１０８からスロ
ット１０４の第２縦方向縁部１１０に動く方向に、第３
導電構造１２０から離れて配置することができる。
【００２０】ここで、図４と５を参照する。これは、図
３に示したものと同様な、本発明の実施形態の平面図と
断面図をそれぞれ示すものである。同様な構成要素に関
連付けられている参照番号には、１００だけ増えた図３
と同じ番号が付いており、第１から第４導電構造は、金
属プレートなど、導電プレートとして形成されている。
導電接地面２０２と主要導電面１１４も、金属プレート
など、導電プレートとして形成することができることを
理解されたい。図４と５に示した実施形態は、よく知ら
れた方式で、従来の中心導体２２６、絶縁体２２８、お
よび外部導体２３０を有する同軸ケーブル２２４で供給
することができる。同軸ケーブル２２４の外部導体２３
０は、はんだ溶球２３２を介して、スロット２０４の第
１縦方向縁部２０８にはんだ付けすることができ、一方
同軸ケーブル２２４の中心導体２２６は、はんだ溶球２
３４で、スロット２０４の第２縦方向縁部２１０にはん
だ付けすることができる。同軸ケーブル２２４の外部導
体２３０は、導電接地面２０２から間隔をおいて配置さ
れ、はんだ溶球２３２でのみ導電的に接触するように図
示されているが、外部導体２３０は、所望であれば、導
電接地面２０２と接触したままにすることができること
を理解されたい（そのような接触は有利である）。
【００２１】同軸ケーブル、マイクロストリップ供給構
造、または他のタイプのアンテナ供給装置は、図３に示
されていないが、これは単に、図示を簡便化するためで
あることを理解されたい。さらに、同軸ケーブル２２４
などの供給は、図４に示すように、スロット２０４のほ
ぼ中央に配置することができること、または、そこから
変位して配置することができ、これによりインピーダン
スがより小さくなることを理解されたい。
【００２２】ここで、図６と７を参照する。これらは、
図３に示したものと同様な本発明の実施形態を示してお
り、プリント回路板（ＰＣＢ）技術を使用する。図４と
５の要素と同様である図６と７の要素には、１００だけ
増えた同じ参照番号が付いている。図６と７の実施形態
は、一般に３００で示し、第１概平面表面３３８と第２
概平面表面３４０を有する第１プリント回路板基板３３
６を含むことができる。導電接地面３０２は、第１ＰＣ
Ｂ基板３３６の第１概平面表面３３８上に配置した第１
導電層３４２として形成することができる。スロット３
０４は、第１導電層３４２でエッチングすることができ
る。主要導電面３１４は、第１ＰＣＢ基板３３６の第２
概平面表面３４０上に配置した第２導電層３４４として
形成することができる。それぞれ第１、第２、第３、第
４導電構造である３１６、３１８、３２０、３２２は、
プリント回路板を製作する分野でよく知られている技術
を使用して、各々第１ＰＣＢ基板３３６に形成されてい
る一連のめっきされたスルー・ホール３４６として形成
することができる。めっきされたスルー・ホール３４６
は、第１導電層３４２と第２導電層３４４の間で、電気
的に導電性の経路を提供することを理解されたい。図６
で最もよくわかるように、導電構造を形成するめっきさ
れたスルー・ホール３４６は、距離Δだけ離して配置す
ることができる。この距離は、自由空間の波長λのほぼ
１０分の１に過ぎないことが好ましい。前述の用語は、
わずかにλの１０分の１より離れて配置されているが、
依然として機能的であるめっきされたスルー・ホール
と、スルー・ホール３４６がより近接した任意の間隔で
配置されているめっきされたスルー・ホールとを網羅す
ることを意味している。第２導電層３４４は、第１ＰＣ
Ｂ基板３３６の第２表面３４０全体にわたって延びるこ
とができる。または、所望であれば、主要導電面３１４
として機能する領域にわたってのみ、すなわち、めっき
されたスルー・ホール３４６によって画定された領域内
で、延びることができる。
【００２３】距離ａとｇは、本発明のすべてのＰＣＢの
実施形態において、めっきされたスルー・ホールの中心
線から測定することができることに留意されたい。
【００２４】同軸ケーブル３２４は、ケーブル２２４に
関して上記で議論したように、中心位置に（図示）また
中心からずれて配置することができる。これは、一般
に、本明細書で開示する本発明のすべての実施形態に当
てはまることである。
【００２５】ここで、図８と９を参照する。これは、図
６と７に示したものと同様な本発明の実施形態を示す
が、同軸ケーブルの代わりに、マイクロストリップ供給
構造を使用している。図６と７の要素と同様の図８と９
の要素には、１００だけ増えた同じ参照番号が付いてい
る。図８と９に示した実施形態は、内側面４５０と外側
面４５２を有する第２ＰＣＢ基板４４８を含むことがで
きる。第２ＰＣＢ基板４４８の内側面４５０は、導電接
地面４０２に隣接して配置することができる。アンテナ
４００は、さらに、第２ＰＣＢ基板４４８の外側面４５
２の上に配置されている導電ストリップ４５４を含むこ
とができる。導電ストリップ４５４は、幅ｃを有するこ
とができ、（少なくともスロットに近接する領域で）ス
ロット４０４の縦軸４０６にほぼ垂直な縦軸４５６（図
８の切断線ＩＸ−ＩＸと一致する）を有することができ
る。導電ストリップ４５４の厚さは、当業者が選択した
任意の適切な値とすることができる。導電ストリップ４
５４は、スロット４０４の第１縦方向縁部４０８と第２
縦４１０の一方と電気的に相互接続することができ、そ
の縦方向縁部から、スロット４０４の第１縦方向縁部１
０８と第２縦方向縁部１１０の他方に向かって相互接続
されているところまで延びることができる。図８と９に
示した実施形態では、導電ストリップ４５４は、スロッ
ト４０４の第２縦方向縁部４１０と電気的に相互接続さ
れており、スロット４０４の第１縦方向縁部４０８の後
方に、それを越えて延びている。導電ストリップ４５
４、第２ＰＣＢ基板４４８、および導電接地面４０２
は、アンテナ４００に対するマイクロストリップ供給構
造を形成するように構成されていることを理解された
い。
【００２６】ストリップ４５４は、図８に示すように、
スロット４０４に関して中心に配置すること、または、
中心から水平方向に変位させることができ、これによ
り、インピーダンスＺが減少する傾向がある。
【００２７】導電ストリップ４５４は、スロット４０４
の第１縦方向縁部４０８と第２縦方向縁部４１０の一方
と電気的に相互接続することができ、第２ＰＣＢ基板４
４８に形成されているめっきされたスルー・ホール接続
４５８によって接続されていることが望ましい。
【００２８】ここで、図１０に注目する。これは、図３
と同様な半概略図であるが、本発明の代替形態を示して
いる。図３の要素と同様の図１０の要素には、４００だ
け増えた同じ参照番号が付いている。図１０のアンテナ
５００は、図３のアンテナ１００と同様であるが、図３
ではｇ＞Ｌであるのに対して、図１０では、距離Ｌが距
離ｇにほぼ等しいことを理解されたい。導電箱構造に空
気が存在するので、ＴＥ10モードを支持するためにｇ＞
Ｌであることが好ましい。箱構造内に誘電体（ＰＣＢ基
板など）がある場合には、ｇ＝Ｌを許容することができ
る。ｇを増大すると、λgを低減することができる。
【００２９】ここで、図１１を参照する。これは、図１
０に示したものと同様の本発明の実施形態を示す。同様
の要素には、１００だけ増えた同じ参照番号が付いてい
る。図１０のように、図１１の実施形態は、Ｌがほぼｇ
に等しく示されている。しかし、ａがほぼλg／４＋ｗ
に等しい図３および１０とは異なり、図１１に示す実施
形態は、ほぼｗ＋λg／２に等しいａの値を示してい
る。より大きいａの値は、より広い帯域幅をもたらす。
【００３０】ここで、図１２に注目する。これは、図１
１に示したものと同様の本発明の形態を示すが、ｇ＞Ｌ
である。図１１の要素と同様の図１２の要素には、１０
０だけ増えた同じ参照番号が付いている。図１２につい
て、および図１１に関して以前に議論したように、距離
ａは、図１１で示したように幅ｗに導波路波長λgの１
／２を足したものにほぼ等しいことを理解されたい。さ
らに、第３導電構造６２０、７２０は、スロット６０
４、７０４の第１縦方向縁部６０８、７０８からほぼ導
波路波長λgの１／４のところに配置されているが、第
４導電構造６２２、７２２は、スロット６０４、７０４
の第２縦方向縁部６１０、７１０からほぼ導波路波長λ
gの１／４のところに配置されている。
【００３１】図３の実施形態の場合と全く同じように、
直前で議論した実施形態では、第１、第２、第３、第４
導電構造６１６、６１８、６２０、６２２および７１
６、７１８、７２０、７２２は、金属プレートなど導電
プレートで作成することができる。これは、図１３と１
４に示されている。図１３および１４は、図４および５
と同様であるが、ａの値がより大きいことが異なる。図
４と５の要素と同様の図１３と１４の要素には、６００
だけ増えた同じ参照番号が付いている。ａの値がより大
きいことを除いて、図１３と１４に示した実施形態の構
成は、図４と５に関して議論した構成と同様であり、再
度議論する必要はない。
【００３２】第１から第４導電構造が、金属プレートな
ど導電プレートである議論したばかりの実施形態の他
に、より大きいａの値を有する実施形態は、より小さい
ａの値に関して上記で議論したように、プリント回路板
の技術を使用して構築することもでき、同軸ケーブルま
たはマイクロストリップ供給構造から、あるいは任意の
他の適切な方式で供給することができる。
【００３３】図１５と１６は、図６と７に示したものと
同様の本発明の実施形態を示しており、同様の要素に
は、６００だけ増えた図６および７と同じ参照番号が付
いている。ａの値がより大きいことを除いて、構成は、
以前に議論した実施形態と同様である。
【００３４】最後に、図１７と１８に注目する。これ
は、図８と９に示したものと同様の本発明の実施形態を
示しており、マイクロストリップ供給構造を含むが、ａ
の値はより大きい。図８と９の要素と同様の図１７と１
８の要素には、６００だけ増えた図８および９と同じ参
照番号が付いている。ａの値がより大きいことを除い
て、図１７と１８の実施形態の構成は、図８と９のもの
と同様であり、さらに議論する必要はない。
【００３５】以上の記述を考慮すると、本発明は、従来
の技術のように接地面に垂直ではなく、接地面に平行で
ある導電箱構造を提供し、プリント回路板の技術を用い
て容易に構築することができる設計をもたらし、従来の
技術と比較して、著しく厚さが低減されていることを理
解されたい。
【００３６】ａがほぼλg／２＋ｗに等しい本発明の実
施形態を参照すると、実際には、第２導電箱構造は、よ
り小さいａの値を有する実施形態の導電箱構造と直列に
追加されていることを理解されたい。したがって、より
大きいａの値は、スロット・アンテナの帯域幅を改善す
ることができる。例えば、より小さいａの値を有する箱
構造によって提供されたインピーダンスがＺである場
合、より大きいａの値（すなわちａ＝ｗ＋λg／２）を
有する箱構造によって提供された全体のインピーダンス
は、２Ｚとなる。全体のアンテナのインピーダンスが大
きくなると、導電箱構造から得ることができるアンテナ
の帯域幅に対する効果は小さくなる。箱構造の寸法ｇ
が、スロットの長さＬより長い実施形態では、モードＴ
Ｅ10（すなわちＴＥ１０の波）を有する横方向の磁場が
存在することができる。本発明のすべての実施形態で
は、導電箱構造は導波路として機能し、導電箱構造内で
定常波をセット・アップすることが望ましいことを理解
されたい。最適の性能を獲得するために、ａは、ｗ＋λ
g／４またはｗ＋λg／２に等しいことが好ましいが、他
の値も機能的であり、そのような他の値も本発明の範囲
内にある。
【００３７】動作周波数、基板材料の誘電体の特徴（す
なわち誘電率ｅr）、および導電箱構造の寸法ｇ、並び
に幅ｄは、導波路波長λgを決定し、ｇとｅrが最も重要
である。同様の考察が、導電箱構造内に空気を有する本
発明の他の実施形態に適用される。当然、空気のｅrは
１に近い。
【００３８】図８、９、１７、および１８に示した実施
形態に関して、導電ストリップの幅ｃは、５０オームな
ど、所望の特性インピーダンスを提供するように選択す
ることができることを理解されたい。第１ＰＣＢ基板４
３６、１０３６と第２ＰＣＢ基板４４８、１０４８は、
異なる誘電率を有する異なる材料で作成することがで
き、異なる厚さを有することができる。
【００３９】提示したすべての実施形態において、寸法
Ｌは、ほぼ電波の半波長すなわちλ e／２という最小値
を有する。より大きい値を使用することができる。例え
ば、Ｌ＝０．７λeの値を使用することができる。より
高次の伝送モードを支持するために、Ｌ＜λeであるこ
とが好ましい。前述したＫｒａｕｓによるアンテナの参
考テキストの１３章を参照する。Ｌの値が増大すると、
インピーダンスＺが減少する傾向があることをさらに理
解されたい。また、インピーダンスは、中心からずれた
供給を使用することによって低減することができるが、
図面に示すように、マイクロストリップまたは同軸ケー
ブルである供給は、中心に配置することもできる。すべ
ての実施形態において、供給軸は、マイクロストリップ
または同軸ケーブルであり、アンテナの分野の当業者に
よって理解されるように、スロットに垂直で、少なくと
もいくらかの距離スロットに近接しているべきである。
【００４０】すべての実施形態において、導電接地面
は、可能な限り大きくあるべきであるが、機能的なアン
テナをもたらす任意の寸法は、本発明の範囲内にある。
好ましい最小の寸法は、スロットの縦軸に平行な方向が
約０．７５ｌ、スロットの縦軸に垂直な方向が約０．５
ｌである。
【００４１】ここで図２１に注目する。本発明は、一般
に２０００で示す携帯式電子装置と、本発明によるあら
ゆるタイプのアンテナとの組合わせを企図している。そ
のような装置は、ラップトップ・コンピュータ、携帯情
報端末、または他の装置とすることができる。図２１に
示すように、そのような装置は、英数字キー２００４
（図示の簡便化のため、少数のみを示す）や指示装置２
００６などを備える第１部分２００２を有することがで
きる。第２部分２００８は、蝶番式の縁２０１０におい
て、第１部分２００２に固定することができる。第２部
分２００８は、テキストの性質のデータ２０１４および
／またはグラフの性質のデータ２０１６用のディスプレ
イ２０１２を含むことができる。本発明による任意の構
成の１つまたは複数のアンテナ２０２０は、装置２００
０と併用することができる。例えば、異なる周波数で通
信することが所望された場合、または、多様性が要求ま
たは所望されたシステムにおいて、複数のアンテナを使
用することができる。
【００４２】アンテナの好ましい位置は、ディスプレイ
２０１２を有し、上面２０２２に近い第２部分２００８
上である。第１アンテナ２０２０は、部分２００８の右
縁２０２６に隣接し、側面に向いていることが示されて
いる。第２アンテナ２０２０は、部分２００８の上面２
０２２に隣接し、キー２００４をタイプしているユーザ
（図示せず）から遠ざかる方向を向いていることが示さ
れている。室内環境での反射のために、示した方向の一
方が機能すべきである。好ましい位置は、部分２００８
の上方で（すなわち上面２０２２の付近）、上面または
縁部２０２４、２０２６の一方に近いところである。縁
部２０２４、２０２６に隣接して配置されたとき、アン
テナ２０２０は、図示したように、依然として上面２０
２２の付近にあるべきである。好ましくは、アンテナ
は、側面またはユーザから離れる方向を向くべきである
が、他の任意の機能的な配向（上方など）が、本発明の
範囲内にあるとみなすべきである。
【００４３】アンテナ２０２０の接地面は、既存の金属
構造部分など装置２０００の導電部分に接地されている
べきである（およびそれと一体的に形成することさえで
きる）。アンテナ２０２０の他のいかなる部分も、装置
２０００の導電部分または金属部分に接触するべきでな
い。
【００４４】導電箱構造に対する本発明の折返しスペー
ス節約構成を有する箱入りスロット・アンテナの性能
を、ZelandのＩＥ３Ｄコンピュータ・プログラムによる
シミュレーションから予測した。図１０に示したものと
同様の本発明の実施形態の性能を予測したが（すなわ
ち、ｇ＝Ｌ、ａ＝ｗ＋λg／４）、図６および７に示し
たものと同様の、同軸ケーブルによって供給されたプリ
ント回路基板構成は備えていない（しかし上述したよう
にｇ＝Ｌである）。導電接地面は、スロットに垂直な方
向に７０ｍｍ、スロットに平行な方向に９９ｍｍの寸法
を有する。スロットの幅はｗ＝３ｍｍであり、ｇ＝Ｌ＝
５０．５ｍｍである。第１ＰＣＢ基板は、３ｍｍの厚さ
と４．６の相対誘電率を有する。ａが２２．７５ｍｍで
あるように、λg／４＝１９．７５ｍｍの値を使用し
た。
【００４５】図１９は、予測したアンテナの電圧定常波
比（ＶＳＷＲ）を示す。ＶＳＷＲが２：１である帯域幅
は、１５４ＭＨｚであり、これは、２．４ＧＨｚのＩＳ
Ｍ用途に対して十分に広い。図２０は、それぞれφ＝０
°すなわちスロット幅の方向と、φ＝９０°すなわちス
ロットの長さの方向に対してシミュレーションしたアン
テナの側面放射パターンを示す。アンテナに対して予測
した最大利得は、６．４ｄＢである。
【００４６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００４７】（１）自由空間波長λ、導波路波長λg、
および電波の半波長λe／２を有する放射に対する箱入
りスロット・アンテナであって、前記アンテナが、
（ａ）内部にスロットが形成されている導電接地面であ
って、前記スロットが、前記電波の半波長に少なくとも
ほぼ等しい長さＬを有し、また、前記スロットが、前記
長さＬより短い幅ｗを有し、さらに、前記スロットが、
縦軸と第１縦方向縁部および第２縦方向縁部を有する導
電接地面と、（ｂ）前記導電接地面に導電的に固定さ
れ、前記スロット・アンテナが、前記導電接地面の一方
の面からのみ放射するように構成されている導電箱構造
とを有し、改善が、前記導電箱構造に対して折返しスペ
ース節約構成を備え、前記導電箱構造が、（ｂ−１）前
記接地面にほぼ平行であり、それから距離ｄをおいて配
置されている主要導電面であって、前記距離ｄが、前記
導波路波長λgの４分の１よりかなり小さく、前記アン
テナが、ラップトップ・コンピュータなど、スペースが
限定された場所に容易にはめ込むことができるように選
択されている主要導電面と、（ｂ−２）互いにほぼ平行
であり、少なくともほぼＬに等しい距離ｇをおいて配置
されている第１および第２導電構造であって、前記第１
および第２導電構造が、前記導電接地面と前記主要導電
面にほぼ垂直であり、また前記スロットの前記縦軸にほ
ぼ垂直である、第１および第２導電構造と、（ｂ−３）
互いにほぼ平行であり、距離ａをおいて配置されている
第３および第４導電構造であって、前記第３および第４
導電構造が、前記導電接地面および前記主要導電面にほ
ぼ垂直であり、また前記スロットの前記縦軸にほぼ平行
である、第３および第４導電構造とを備え、前記第１、
第２、第３、および第４導電構造が、前記導電接地面と
前記主要導電面の間で導電経路を形成し、平面図で見た
とき、前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、
前記スロットの境界となり、それにより、前記導電箱構
造に対する前記折返しスペース節約構成が形成される、
箱入りスロット・アンテナ。 （２）前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波長λgの
４分の１を足したものにほぼ等しく、前記第３導電構造
が、前記スロットの前記第１縦方向縁部とほぼ一致して
おり、前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦
方向縁部を越え、前記スロットの前記第１縦方向縁部か
ら前記スロットの前記第２縦方向縁部に動く方向に前記
第３導電構造から間隔をおいて配置されている、上記
（１）に記載のアンテナ。 （３）前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、
導電プレートである、上記（２）に記載のアンテナ。 （４）第１および第２概平面表面を有する第１プリント
回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、前記導電接地面
が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平面表面上に配置
されている第１導電層として形成され、前記スロット
が、前記第１導電層においてエッチングされており、前
記主要導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平面
表面上に配置されている第２導電層として形成され、前
記第１、第２、第３、および第４導電構造がそれぞれ、
前記第１ＰＣＢ基板に形成された一連のめっきされたス
ルー・ホールを備え、前記めっきされたスルー・ホール
に隣接するホールが、わずかに前記自由空間波長λのほ
ぼ１０分の１離れて配置されている、上記（２）に記載
のアンテナ。 （５）内側面と外側面を有し、前記内側面が前記導電接
地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基板と、前記
第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導電ス
トリップとをさらに備え、前記導電ストリップが、幅ｃ
と、前記スロットの前記縦軸にほぼ垂直な縦軸を有し、
前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１および
第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前記導
電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロットの
前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相互接
続されているところまで延び、前記導電ストリップ、前
記第２ＰＣＢ基板、および前記導電接地面が、前記アン
テナに対してマイクロストリップ供給構造を形成するよ
うに構成されている、上記（４）に記載のアンテナ。 （６）前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ基板に形
成されているめっきされたスルー・ホールによって、前
記スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前記一方
に電気的に相互接続されている、上記（５）に記載のア
ンテナ。 （７）前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波長λgの
２分の１を足したものにほぼ等しく、前記第３導電構造
が、前記スロットの前記第１縦方向縁部から、前記導波
路波長λgのほぼ４分の１をおいて配置され、前記第４
導電構造が、前記スロットの前記第２縦方向縁部から、
前記導波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配置されて
いる、上記（１）に記載のアンテナ。 （８）前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、
導電プレートである、上記（７）に記載のアンテナ。 （９）第１および第２概平面表面を有する第１プリント
回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、前記導電接地面
が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平面表面上に配置
されている第１導電層として形成され、前記スロット
が、前記第１導電層でエッチングされており、前記主要
導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平面表面上
に配置されている第２導電層として形成され、前記第
１、第２、第３、および第４導電構造がそれぞれ、前記
第１ＰＣＢ基板に形成された一連のめっきされたスルー
・ホールを備え、前記めっきされたスルー・ホールの隣
接するホールが、わずかに前記自由空間波長λのほぼ１
０分の１をおいて配置されている、上記（７）に記載の
アンテナ。 （１０）内側面と外側面を有し、前記内側面が、前記導
電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基板と、
前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
電ストリップとをさらに備え、前記導電ストリップが、
幅ｃと、前記スロットの前記縦軸にほぼ垂直な縦軸を有
し、前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１お
よび第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前
記導電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロッ
トの前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相
互接続されているところまで延びており、前記導電スト
リップ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記導電接地面
が、前記アンテナに対するマイクロストリップ供給構造
を形成するように構成されている、上記（９）に記載の
アンテナ。 （１１）前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ基板に
形成されためっきされたスルー・ホールによって、前記
スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前記一方に
電気的に相互接続されている、上記（１０）に記載のア
ンテナ。 （１２）自由空間波長λ、導波路波長λg、および電波
の半波長λe／２を有する放射に対する箱入りスロット
・アンテナであって、前記アンテナが、（ａ）内部にス
ロットが形成されている導電接地面であって、前記スロ
ットが、前記電波の半波長に少なくともほぼ等しい長さ
Ｌを有し、また、前記スロットが、前記長さＬより短い
幅ｗを有し、さらに、前記スロットが、縦軸と第１およ
び第２縦方向縁部を有する導電接地面と、（ｂ）導電箱
構造とを備え、前記導電箱構造が、（ｂ−１）前記接地
面にほぼ平行で、そこから距離ｄをおいて配置されてい
る主要導電面であって、前記距離ｄが、前記導波路波長
λgの４分の１よりかなり短い主要導電面と、（ｂ−
２）互いにほぼ平行で、少なくともほぼＬに等しい距離
ｇをおいて配置されている第１および第２導電構造であ
って、前記第１および第２導電構造が、前記導電接地面
と前記主要導電面にほぼ垂直であり、また、前記スロッ
トの前記縦軸にほぼ垂直である、第１および第２導電構
造と、（ｂ−３）互いにほぼ平行で、距離ａをおいて配
置されている第３および第４導電構造であって、前記第
３および第４導電構造が、前記導電接地面と前記主要導
電面にほぼ垂直であり、また、前記スロットの前記縦軸
にほぼ平行である、第３および第４導電構造とを備え、
前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、前記導
電接地面と前記主要導電面との間で導電経路を形成し、
平面図で見たとき、前記第１、第２、第３、および第４
導電構造が、前記スロットの境界となる、箱入りスロッ
ト・アンテナ。 （１３）前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波長λg
の４分の１を足したものにほぼ等しく、前記第３導電構
造が、前記スロットの前記第１縦方向縁部にほぼ一致
し、前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦方
向縁部を越え、前記スロットの前記第１縦方向縁部から
前記スロットの前記第２縦方向縁部に動く方向に、前記
第３導電構造から間隔をおいて配置されている、上記
（１２）に記載のアンテナ。 （１４）前記第１、第２、第３、および第４導電構造
が、導電プレートである、上記（１３）に記載のアンテ
ナ。 （１５）第１および第２概平面表面を有する第１プリン
ト回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、前記導電接地面
が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平面表面上に配置
されている第１導電層として形成され、前記スロットが
前記第１導電層でエッチングされており、前記主要導電
面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平面表面上に配
置されている第２導電層として形成され、前記第１、第
２、第３、および第４導電構造がそれぞれ、前記第１Ｐ
ＣＢ基板に形成された一連のめっきされたスルー・ホー
ルを備え、前記めっきされたスルー・ホールに隣接する
ホールが、わずかに前記自由空間波長λのほぼ１０分の
１をおいて配置されている、上記（１３）に記載のアン
テナ。 （１６）内側面と外側面を有し、前記内側面が、前記導
電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基板と、
前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
電ストリップとをさらに備え、前記導電ストリップが、
幅ｃと、前記スロットの前記縦軸にほぼ垂直な縦軸を有
し、前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１お
よび第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前
記導電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロッ
トの前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相
互接続されているところまで延びており、前記導電スト
リップ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記導電接地面
が、前記アンテナに対するマイクロストリップ供給構造
を形成するように構成されている、上記（１５）に記載
のアンテナ。 （１７）前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ基板に
形成されためっきされたスルー・ホールによって、前記
スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前記一方に
電気的に相互接続されている、上記（１６）に記載のア
ンテナ。 （１８）前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波長λg
の２分の１を足したものにほぼ等しく、前記第３導電構
造が、前記スロットの前記第１縦方向縁部から、前記導
波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配置されており、
前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦方向縁
部から、前記導波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配
置されている、上記（１２）に記載のアンテナ。 （１９）前記第１、第２、第３、および第４導電構造
が、導電プレートである、上記（１８）に記載のアンテ
ナ。 （２０）第１および第２概平面表面を有する第１プリン
ト回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、前記導電接地面
が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平面表面上に配置
されている第１導電層として形成され、前記スロット
が、前記第１導電層でエッチングされており、前記主要
導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平面表面上
に配置されている第２導電層として形成され、各前記第
１、第２、第３、および第４導電構造が、前記第１ＰＣ
Ｂ基板に形成された一連のめっきされたスルー・ホール
を備え、前記めっきされたスルー・ホールに隣接するホ
ールが、わずかに前記自由波長λのほぼ１０分の１をお
いて配置されている、上記（１８）に記載のアンテナ。 （２１）内側面と外側面を有し、前記内側面が、前記導
電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基板と、
前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
電ストリップとをさらに備え、前記導電ストリップが、
幅ｃと、前記スロットの前記縦軸にほぼ垂直な縦軸を有
し、前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１お
よび第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前
記導電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロッ
トの前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相
互接続されているところまで延び、前記導電ストリッ
プ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記導電接地面が、前
記アンテナに対するマイクロストリップ供給構造を形成
するように構成されている、上記（２０）に記載のアン
テナ。 （２２）前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ基板に
形成されためっきされたスルー・ホールによって、前記
スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前記一方に
電気的に相互接続されている、上記（２１）に記載のア
ンテナ。 （２３）第１および第２側面を備える導電接地面を有す
る箱入りスロット・アンテナであって、前記導電接地面
は、内部にスロットが形成されており、前記スロット
が、所定の放射性能に対して構成および寸法決めされて
おり、かつ、前記導電接地面に導電的に固定され、およ
び前記スロット・アンテナに、前記導電接地面の前記第
１および第２側面の一方のみから放射させる導波路とし
て機能するように構成されている導電箱構造を有する箱
入りスロット・アンテナであって、改善が、前記導電箱
構造が、前記接地面に平行に、折返し方式で構成されて
いるような、前記導電箱構造に対する折返しスペース節
約構成を備える、箱入りスロット・アンテナ。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のスロット・アンテナの半概略図であ
る。
【図２】従来技術の箱入りスロット・アンテナの半概略
図である。
【図３】本発明による箱入りスロット・アンテナに関す
る１つの形態の半概略図である。
【図４】図３に示したものと同様であり、導電プレート
で形成された導電箱構造を有する、本発明によるアンテ
ナの平面図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖに沿って取った断面図である。
【図６】図３に示したものと同様であり、導電箱構造
が、一連のめっきされたスルー・ホールで形成されてい
る、本発明によるアンテナの平面図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って取った、図６
のアンテナの断面図である。
【図８】同軸供給構造ではなく、マイクロストリップ供
給構造を使用する、図６と同様な図である。
【図９】図８の線ＩＸ−ＩＸに沿って取った断面図であ
る。
【図１０】本発明の他の形態を示す半概略図である。
【図１１】本発明のさらに他の形態を示す半概略図であ
る。
【図１２】本発明のさらに他の形態を示す半概略図であ
る。
【図１３】図１２に示したものと同様であり、導電構造
が導電プレートである、本発明の実施形態の平面図であ
る。
【図１４】図１３の線ＸＩＶ−ＸＩＶに沿って取った断
面図である。
【図１５】図１３と同様であるが、導電構造が、めっき
されたスルー・ホールで形成されている、本発明の実施
形態を示す平面図である。
【図１６】図１５の線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿って取った断
面図である。
【図１７】図１５と同様であるが、同軸ケーブルではな
く、マイクロストリップ供給構造を使用する、本発明の
実施形態を示す図である。
【図１８】図１７の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿って
取った断面図である。
【図１９】本発明の例示的な実施形態に対して、動作周
波数の関数としてアンテナ電圧定常波比（ＶＳＷＲ）を
プロットした図である。
【図２０】ＶＳＷＲを図１９に示した例示的な実施形態
に対する、それぞれφ＝０°（スロットの幅の方向）と
φ＝９０°（スロットの長さの方向）であるアンテナの
側面放射パターンの図である。
【図２１】本発明によるアンテナ取付けを有する携帯式
電子装置の半概略透視図である。
【符号の説明】
１０ 従来技術のスロット・アンテナ １２ 導電接地面 １４ スロット １６ 同軸ケーブル ２０ 従来技術の箱入りスロット・アンテナ ２２ 導電接地面 ２４ スロット ２６ 箱構造 ２８ 同軸ケーブル １００ アンテナ １０２ 導電接地面 １０４ スロット １０６ 縦軸 １０８ 第１縦方向縁部 １１０ 第２縦方向縁部 １１２ 導電箱構造 １１４ 主要導電面 １１６ 第１導電構造 １１８ 第２導電構造 １２０ 第３導電構造 １２２ 第４導電構造 ２０２ 導電接地面 ２０４ スロット ２０８ 第１縦方向縁部 ２２４ 同軸ケーブル ２２６ 従来の中心導体 ２２８ 絶縁体 ２３０ 外部導体 ２３２ はんだ溶球 ３０２ 導電接地面 ３０４ スロット ３１４ 主要導電面 ３１６ 第１導電構造 ３１８ 第２導電構造 ３２０ 第３導電構造 ３２２ 第４導電構造 ３３６ 第１プリント回路板基板 ３３８ 第１概平面表面 ３４０ 第２概平面表面 ３４２ 第１導電層 ３４４ 第２導電層 ３４６ めっきされたスルー・ホール ４００ アンテナ ４０２ 導電接地面 ４０４ スロット ４０６ 縦軸 ４０８ 第１縦方向縁部 ４１０ 第２縦方向縁部 ４４８ 第２プリント回路板基板 ４５０ 内側面 ４５２ 外側面 ４５４ 導電ストリップ ４５６ 縦軸 ５００ アンテナ ６０４ スロット ６０８ 第１縦方向縁部 ６１０ 第２縦方向縁部 ６１６ 第１導電構造 ６１８ 第２導電構造 ６２０ 第３導電構造 ６２２ 第４導電構造 ７０４ スロット ７０８ 第１縦方向縁部 ７１０ 第２縦方向縁部 ７１６ 第１導電構造 ７１８ 第２導電構造 ７２０ 第３導電構造 ７２２ 第４導電構造 ２０００ 携帯式電子装置 ２００２ 第１部分 ２００４ 英数字キー ２００６ 指示装置 ２００８ 第２部分 ２０１０ 蝶番式縁部 ２０１２ ディスプレイ ２０１４ テキストの性質のデータ ２０１６ グラフの性質のデータ ２０２０ アンテナ ２０２２ 上面 ２０２４ 縁部 ２０２６ 縁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジクサン・リュー アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ ブロッサム・コート 1855 Ｆターム(参考） 5J045 AB05 AB06 DA06 EA07 HA03 HA06 NA01

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自由空間波長λ、導波路波長λg、および
    電波の半波長λe／２を有する放射に対する箱入りスロ
    ット・アンテナであって、前記アンテナが、 （ａ）内部にスロットが形成されている導電接地面であ
    って、前記スロットが、前記電波の半波長に少なくとも
    ほぼ等しい長さＬを有し、また、前記スロットが、前記
    長さＬより短い幅ｗを有し、さらに、前記スロットが、
    縦軸と第１縦方向縁部および第２縦方向縁部を有する導
    電接地面と、 （ｂ）前記導電接地面に導電的に固定され、前記スロッ
    ト・アンテナが、前記導電接地面の一方の面からのみ放
    射するように構成されている導電箱構造とを有し、 改善が、 前記導電箱構造に対して折返しスペース節約構成を備
    え、前記導電箱構造が、 （ｂ−１）前記接地面にほぼ平行であり、それから距離
    ｄをおいて配置されている主要導電面であって、前記距
    離ｄが、前記導波路波長λgの４分の１よりかなり小さ
    く、前記アンテナが、ラップトップ・コンピュータな
    ど、スペースが限定された場所に容易にはめ込むことが
    できるように選択されている主要導電面と、 （ｂ−２）互いにほぼ平行であり、少なくともほぼＬに
    等しい距離ｇをおいて配置されている第１および第２導
    電構造であって、前記第１および第２導電構造が、前記
    導電接地面と前記主要導電面にほぼ垂直であり、また前
    記スロットの前記縦軸にほぼ垂直である、第１および第
    ２導電構造と、 （ｂ−３）互いにほぼ平行であり、距離ａをおいて配置
    されている第３および第４導電構造であって、前記第３
    および第４導電構造が、前記導電接地面および前記主要
    導電面にほぼ垂直であり、また前記スロットの前記縦軸
    にほぼ平行である、第３および第４導電構造とを備え、 前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、前記導
    電接地面と前記主要導電面の間で導電経路を形成し、 平面図で見たとき、前記第１、第２、第３、および第４
    導電構造が、前記スロットの境界となり、 それにより、 前記導電箱構造に対する前記折返しスペース節約構成が
    形成される、箱入りスロット・アンテナ。
  2. 【請求項２】前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波長
    λgの４分の１を足したものにほぼ等しく、 前記第３導電構造が、前記スロットの前記第１縦方向縁
    部とほぼ一致しており、 前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦方向縁
    部を越え、前記スロットの前記第１縦方向縁部から前記
    スロットの前記第２縦方向縁部に動く方向に前記第３導
    電構造から間隔をおいて配置されている、請求項１に記
    載のアンテナ。
  3. 【請求項３】前記第１、第２、第３、および第４導電構
    造が、導電プレートである、請求項２に記載のアンテ
    ナ。
  4. 【請求項４】第１および第２概平面表面を有する第１プ
    リント回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、 前記導電接地面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平
    面表面上に配置されている第１導電層として形成され、
    前記スロットが、前記第１導電層においてエッチングさ
    れており、 前記主要導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平
    面表面上に配置されている第２導電層として形成され、 前記第１、第２、第３、および第４導電構造がそれぞ
    れ、前記第１ＰＣＢ基板に形成された一連のめっきされ
    たスルー・ホールを備え、前記めっきされたスルー・ホ
    ールに隣接するホールが、わずかに前記自由空間波長λ
    のほぼ１０分の１離れて配置されている、請求項２に記
    載のアンテナ。
  5. 【請求項５】内側面と外側面を有し、前記内側面が前記
    導電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基板
    と、 前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
    電ストリップとをさらに備え、 前記導電ストリップが、幅ｃと、前記スロットの前記縦
    軸にほぼ垂直な縦軸を有し、 前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１および
    第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前記導
    電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロットの
    前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相互接
    続されているところまで延び、 前記導電ストリップ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記
    導電接地面が、前記アンテナに対してマイクロストリッ
    プ供給構造を形成するように構成されている、請求項４
    に記載のアンテナ。
  6. 【請求項６】前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ基
    板に形成されているめっきされたスルー・ホールによっ
    て、前記スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前
    記一方に電気的に相互接続されている、請求項５に記載
    のアンテナ。
  7. 【請求項７】前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波長
    λgの２分の１を足したものにほぼ等しく、 前記第３導電構造が、前記スロットの前記第１縦方向縁
    部から、前記導波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配
    置され、 前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦方向縁
    部から、前記導波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配
    置されている、請求項１に記載のアンテナ。
  8. 【請求項８】前記第１、第２、第３、および第４導電構
    造が、導電プレートである、請求項７に記載のアンテ
    ナ。
  9. 【請求項９】第１および第２概平面表面を有する第１プ
    リント回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、 前記導電接地面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平
    面表面上に配置されている第１導電層として形成され、
    前記スロットが、前記第１導電層でエッチングされてお
    り、 前記主要導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平
    面表面上に配置されている第２導電層として形成され、 前記第１、第２、第３、および第４導電構造がそれぞ
    れ、前記第１ＰＣＢ基板に形成された一連のめっきされ
    たスルー・ホールを備え、前記めっきされたスルー・ホ
    ールの隣接するホールが、わずかに前記自由空間波長λ
    のほぼ１０分の１をおいて配置されている、請求項７に
    記載のアンテナ。
  10. 【請求項１０】内側面と外側面を有し、前記内側面が、
    前記導電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基
    板と、 前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
    電ストリップとをさらに備え、 前記導電ストリップが、幅ｃと、前記スロットの前記縦
    軸にほぼ垂直な縦軸を有し、 前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１および
    第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前記導
    電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロットの
    前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相互接
    続されているところまで延びており、 前記導電ストリップ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記
    導電接地面が、前記アンテナに対するマイクロストリッ
    プ供給構造を形成するように構成されている、請求項９
    に記載のアンテナ。
  11. 【請求項１１】前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ
    基板に形成されためっきされたスルー・ホールによっ
    て、前記スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前
    記一方に電気的に相互接続されている、請求項１０に記
    載のアンテナ。
  12. 【請求項１２】自由空間波長λ、導波路波長λg、およ
    び電波の半波長λe／２を有する放射に対する箱入りス
    ロット・アンテナであって、前記アンテナが、 （ａ）内部にスロットが形成されている導電接地面であ
    って、前記スロットが、前記電波の半波長に少なくとも
    ほぼ等しい長さＬを有し、また、前記スロットが、前記
    長さＬより短い幅ｗを有し、さらに、前記スロットが、
    縦軸と第１および第２縦方向縁部を有する導電接地面
    と、 （ｂ）導電箱構造とを備え、前記導電箱構造が、 （ｂ−１）前記接地面にほぼ平行で、そこから距離ｄを
    おいて配置されている主要導電面であって、前記距離ｄ
    が、前記導波路波長λgの４分の１よりかなり短い主要
    導電面と、 （ｂ−２）互いにほぼ平行で、少なくともほぼＬに等し
    い距離ｇをおいて配置されている第１および第２導電構
    造であって、前記第１および第２導電構造が、前記導電
    接地面と前記主要導電面にほぼ垂直であり、また、前記
    スロットの前記縦軸にほぼ垂直である、第１および第２
    導電構造と、 （ｂ−３）互いにほぼ平行で、距離ａをおいて配置され
    ている第３および第４導電構造であって、前記第３およ
    び第４導電構造が、前記導電接地面と前記主要導電面に
    ほぼ垂直であり、また、前記スロットの前記縦軸にほぼ
    平行である、第３および第４導電構造とを備え、 前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、前記導
    電接地面と前記主要導電面との間で導電経路を形成し、 平面図で見たとき、前記第１、第２、第３、および第４
    導電構造が、前記スロットの境界となる、箱入りスロッ
    ト・アンテナ。
  13. 【請求項１３】前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波
    長λgの４分の１を足したものにほぼ等しく、 前記第３導電構造が、前記スロットの前記第１縦方向縁
    部にほぼ一致し、 前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦方向縁
    部を越え、前記スロットの前記第１縦方向縁部から前記
    スロットの前記第２縦方向縁部に動く方向に、前記第３
    導電構造から間隔をおいて配置されている、請求項１２
    に記載のアンテナ。
  14. 【請求項１４】前記第１、第２、第３、および第４導電
    構造が、導電プレートである、請求項１３に記載のアン
    テナ。
  15. 【請求項１５】第１および第２概平面表面を有する第１
    プリント回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、 前記導電接地面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平
    面表面上に配置されている第１導電層として形成され、
    前記スロットが前記第１導電層でエッチングされてお
    り、 前記主要導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平
    面表面上に配置されている第２導電層として形成され、 前記第１、第２、第３、および第４導電構造がそれぞ
    れ、前記第１ＰＣＢ基板に形成された一連のめっきされ
    たスルー・ホールを備え、前記めっきされたスルー・ホ
    ールに隣接するホールが、わずかに前記自由空間波長λ
    のほぼ１０分の１をおいて配置されている、請求項１３
    に記載のアンテナ。
  16. 【請求項１６】内側面と外側面を有し、前記内側面が、
    前記導電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基
    板と、 前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
    電ストリップとをさらに備え、 前記導電ストリップが、幅ｃと、前記スロットの前記縦
    軸にほぼ垂直な縦軸を有し、 前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１および
    第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前記導
    電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロットの
    前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相互接
    続されているところまで延びており、 前記導電ストリップ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記
    導電接地面が、前記アンテナに対するマイクロストリッ
    プ供給構造を形成するように構成されている、請求項１
    ５に記載のアンテナ。
  17. 【請求項１７】前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ
    基板に形成されためっきされたスルー・ホールによっ
    て、前記スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前
    記一方に電気的に相互接続されている、請求項１６に記
    載のアンテナ。
  18. 【請求項１８】前記距離ａが、前記幅ｗに前記導波路波
    長λgの２分の１を足したものにほぼ等しく、 前記第３導電構造が、前記スロットの前記第１縦方向縁
    部から、前記導波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配
    置されており、 前記第４導電構造が、前記スロットの前記第２縦方向縁
    部から、前記導波路波長λgのほぼ４分の１をおいて配
    置されている、請求項１２に記載のアンテナ。
  19. 【請求項１９】前記第１、第２、第３、および第４導電
    構造が、導電プレートである、請求項１８に記載のアン
    テナ。
  20. 【請求項２０】第１および第２概平面表面を有する第１
    プリント回路板（ＰＣＢ）基板をさらに備え、 前記導電接地面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第１概平
    面表面上に配置されている第１導電層として形成され、
    前記スロットが、前記第１導電層でエッチングされてお
    り、 前記主要導電面が、前記第１ＰＣＢ基板の前記第２概平
    面表面上に配置されている第２導電層として形成され、 各前記第１、第２、第３、および第４導電構造が、前記
    第１ＰＣＢ基板に形成された一連のめっきされたスルー
    ・ホールを備え、前記めっきされたスルー・ホールに隣
    接するホールが、わずかに前記自由波長λのほぼ１０分
    の１をおいて配置されている、請求項１８に記載のアン
    テナ。
  21. 【請求項２１】内側面と外側面を有し、前記内側面が、
    前記導電接地面に隣接して配置されている第２ＰＣＢ基
    板と、 前記第２ＰＣＢ基板の前記外側面上に配置されている導
    電ストリップとをさらに備え、 前記導電ストリップが、幅ｃと、前記スロットの前記縦
    軸にほぼ垂直な縦軸を有し、 前記導電ストリップが、前記スロットの前記第１および
    第２縦方向縁部の一方に電気的に相互接続され、前記導
    電ストリップが、前記縦方向縁部から、前記スロットの
    前記第１および第２縦方向縁部の他方に向かって相互接
    続されているところまで延び、 前記導電ストリップ、前記第２ＰＣＢ基板、および前記
    導電接地面が、前記アンテナに対するマイクロストリッ
    プ供給構造を形成するように構成されている、請求項２
    ０に記載のアンテナ。
  22. 【請求項２２】前記導電ストリップが、前記第２ＰＣＢ
    基板に形成されためっきされたスルー・ホールによっ
    て、前記スロットの前記第１および第２縦方向縁部の前
    記一方に電気的に相互接続されている、請求項２１に記
    載のアンテナ。
  23. 【請求項２３】第１および第２側面を備える導電接地面
    を有する箱入りスロット・アンテナであって、前記導電
    接地面は、内部にスロットが形成されており、前記スロ
    ットが、所定の放射性能に対して構成および寸法決めさ
    れており、かつ、前記導電接地面に導電的に固定され、
    および前記スロット・アンテナに、前記導電接地面の前
    記第１および第２側面の一方のみから放射させる導波路
    として機能するように構成されている導電箱構造を有す
    る箱入りスロット・アンテナであって、 改善が、 前記導電箱構造が、前記接地面に平行に、折返し方式で
    構成されているような、前記導電箱構造に対する折返し
    スペース節約構成を備える、箱入りスロット・アンテ
    ナ。
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