JP2002530908A

JP2002530908A - 一体的放射器／接地平面を有する広帯域アンテナ

Info

Publication number: JP2002530908A
Application number: JP2000583118A
Authority: JP
Inventors: マンソン、ロバート・イー; ネグラー、ジョセフ・ティー; バンクロフト、ランディー・セシル; ベイトマン、ブレイン・レクセル; アスペンスキ、アレクシス; ワード、エドワード・アール
Original assignee: ザーテックス・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2002-09-17
Also published as: EP1149431A1; EP1149431A4; WO2000030211A8; WO2000030211A1; BR9915453A; CN1331853A

Abstract

(57)【要約】一枚の概ね平坦な金属板から成形され、接地平面要素（１５）と、概ね平行な２本の折り目線（１６，１７）によって画定される２つの部分からなる短絡要素と、放射器要素（１４）と、放射器要素の概ね中心部分に固定された一端及び短絡要素の折り目線に向けて延出する遊端とを有するアーム（１８）との４つの形状を有するアンテナを実現する。金属板を２本の折り目線で折り曲げて、放射器要素を接地平面要素の上側にする。送受信同軸ケーブル（３０）を、短絡要素間の空隙（１１５）に整合させる。ケーブルの外側の金属シース（３２）は金属タブ（４８）に接続され、その金属タブを接地平面要素の表面に固定する。ケーブルの心線（３１）は、放射器要素の表面に取り付ける。レードーム及びそのマウントタブを取り付けてアンテナアセンブリが完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（関連出願へのクロスレファレンス）本出願は、１９９８年３月３１日に許可された米国特許第５，７３４，３５０
に関連し、同特許の内容は、それに言及することをもって本出願の一部とする。

【０００２】本発明に基づくアンテナは、１９９７年４月８日に出願された同一出願人によ
るＰＣＴ／ＵＳ９７／０５，７１６に教示されたレードームと好適に組み合わせ
て用いることのできるものであって、このＰＣＴ出願は、米国を一部継続出願と
して指定しており、その内容は、同出願に言及することをもって本出願の一部と
する。

【０００３】本出願は、WIDE BAND ANTENNA HAVING UNITARY RADIATOR/GROUND PLANEを名称
とする１９９８年１１月１７日に出願された米国特許出願第０９／１９３，７８
１号の一部継続出願である。

【０００４】（発明の背景）技術分野本発明は、送受信アンテナに関し、特に比較的小さな物理的外形を有するＲＦ
アンテナに関する。本発明は、限定的ではないが、特に比較的低電力及び短距離
に於ける高周波ＲＦ信号について好適である。

【０００５】先行技術の説明様々なＲＦアンテナが今までに開発されている。

【０００６】米国特許第４，８３５，５４１号は、Ｕ字形をなすように折り重ねられた薄い
導電性銅板を含む１／４波長マイクロストリップアンテナ構造を提供している。
このようにして折り重ねられた銅板は、第一の導電面を画定する上側放射面部分
と、前記第一の部分に対して平行をなし第二の導電性面を画定する下側平面部分
とを提供し、上下部分が直角をなすようにしてそれぞれ短絡部分に接続している
。上側部分と、下側部分との間に画定されるキャビティは、１／４波長に共振す
るキャビティをなしている。短絡部分に孔が穿通され、この孔に同軸ケーブルが
送通される。外側ケーブルシースが、下側部分に電気的に結合され、ケーブルの
中心導体は上側部分に接続され、ある実施例に於いては、後者の接続が、インピ
ーダンスマッチングネットワークを介して行われる。短絡部分は、下側部分を上
側部分のエッジに接続し、そのために上側部分のエッジは、下側部分と同電位に
ある。

【０００７】米国特許５，３５５，１４２号は、接地平面部材及び概ね同一の物理的面積を
有するマイクロストリップ要素を備えた１／４波長マイクロストリップアンテナ
を提供しており、これら両要素間には誘電空間が画定される。マイクロストリッ
プ要素は、アンテナが作動するべき中心周波数の約１／４波長の長さを有する。
アンテナが１／４波長マイクロストリップアンテナであることから、マイクロス
トリップ要素は、マイクロストリップ要素と接地平面部材との間の電気的及び機
械的結合を達成するために４つの金属ねじを用いてマイクロストリップ要素の一
方のエッジを接地平面部材の一方のエッジに取り付けるためのＬ字形短絡要素を
含む。マイクロストリップ要素の中心部分は、概ね直角をなすようにフィード部
材を下向きに曲げることが出来るように、マイクロストリップ要素の中心部分が
切除されている。即ち、フィード部材は接地平面部材の方向に曲げられる。伝送
路は、接地平面部材に接続された第一の導電帯と、マイクロストリップ要素のフ
ィード部材に接続された第二の導電帯とを含む。

【０００８】米国特許第５，４４４，４５３号には、空気を誘電体として用い、１０〜４０
ギガヘルツの範囲で作動するべく意図された平行板倒立式マイクロストリップ型
アンテナが開示されている。１インチ（2.54cm）角或いは２インチ（5.08cm）角
の正方形或いは１乃至２インチの直径を有する円形板からなる比較的大型の誘電
板が、それとほぼ同サイズの金属性接地平面部材上の中心位置の比較的小型の金
属製放射器パッチを指示している。概ね同一高さを有する複数の支持ポストが、
誘電板と接地平面部材との間に０．１ｍｍ乃至１．０ｍｍの間隔を保持する。

【０００９】米国特許５，５３２，７０７号は、４つのダイポール要素及びそれぞれの対称
化脚部が反射器と同一の材料からプレス加工されたなる指向性ダイポールアンテ
ナを開示している。４つのＬ字形ダイポール／対称化ユニットは、反射器の面か
ら３０乃至６０或いは９０度の角度もって上向き折り曲げられている。このよう
にして、反射器の面は、４つのＬ字形ダイポール／対称化ユニットの面と接続し
て、Ｖ字形を形成している。

【００１０】発明の開示本発明は、様々な種類のアンテナ及びアンテナの用途に適用可能であって、特
に、米国に於いてライセンスされていない９０２〜９２８メガヘルツの周波数領
域に於いて作動するような無線通信機器の特殊な用途に有用である。本発明の実
施例は、上記した米国特許に記載されているように接地平面要素に対して或る角
度をなす放射器要素を好適に利用するものである。

【００１１】本発明の基本概念に基づくアンテナは、概ね平坦な一枚の金属板を、プレス加
工、切断或いは成形加工し、更に、折り曲げることにより１つの一体的な金属性
アセンブリとして４つの機能的な形状を提供する。

【００１２】これらの機能的形状は、接地平面要素と、接地平面要素に対して上方に物理的
に間隔を保つ放射器要素と、２つの概ね平行な折り目線により放射器要素及び接
地平面要素に結合された２つの部分からなる短絡要素と、放射器要素の概ね中心
部分に固定された一端及び短絡要素の折り目線に向けて延出する遊端とを有する
アームとを含む。

【００１３】前記した２つの折り目線でこの金属板を折り畳み或いは折り曲げることにより
、放射器要素を、接地平面要素に対して平行に或いは或る角度を成して配置する
ことができる。

【００１４】例えば、同軸ケーブルからなる二導体送受信フィードラインは、２つの部分か
らなる短絡要素内に設けられた空隙と整合される。同軸ケーブルの外側金属シー
スなどからなるこのフィードラインの一方の導体は、接地平面要素に接続され、
同軸ケーブルの中心導体からなるものであって良いフィードラインの第２の導体
は、放射器要素に接続され、この第２の導体は、例えば放射器要素と一体形成さ
れた上記アームに接続される。

【００１５】本発明の１つの特徴として、送受信フィードラインが同軸ケーブルを含む場合
このケーブルは次のようにしてＴ字形金属コネクタタブに結合させることができ
る。即ち、Ｔ字形タブのアームをケーブルの金属シースに巻き付ける、或いはハ
ンダ、溶接、導電性接着剤などでＴ字形アームをそれに固定することにより達成
される。Ｔ字形コネクタタブの延出する脚部は、ケーブルの中心導体を放射器要
素の上面或いは底面に固定するときに、接地平面要素の上面または底面にハンダ
などを用いて固定される。

【００１６】アンテナの、送受信フィードライン／ケーブルへのインピーダンスマッチング
は、一端が放射器要素の概ね中心部分に固定され、遊端が短絡要素折り目線に向
けて延出するような上記したアームの新規な構成により達成される。

【００１７】本発明のアンテナの別の実施例によれば、概ね平坦であって、例えば銅などの
ような自己を支持可能な金属材料により構成された単一の板をプレス加工、切断
或いは成形し、更に折り曲げることにより１つの一体的な金属アセンブリとして
３つの機能的な形状を実現することができる。

【００１８】これらの３つの基本的形状は、概ね四角形であって平坦な接地平面要素と、概
ね四角形であって平坦であって、しかも接地平面要素の上面の上方に物理的に間
隔を保つような放射器要素と、２つの概ね平行な折り目線により放射器要素及び
接地平面要素に結合された単一の短絡要素とを含む。

【００１９】上記した２つの折り目線についてこの金属板を折り畳み或いは折り曲げること
により、放射器要素の底面が空気からなる誘電体により接地平面要素の上面に対
して間隔を保ち、放射器要素の面を接地平面要素の面に対して平行に或いはある
角度をなして配置することができる。

【００２０】本発明の実施例に基づくアンテナに於いては、放射器要素及び接地面要素に於
いて流れる電流の方向は、上記した２つの概ね平行な折り目線に対して概ね直交
する。

【００２１】例えば同軸ケーブルからなる二導体送受信フィードラインがこのアンテナのた
めに提供される。例えば同軸ケーブルの外側金属シースからなるフィードライン
の一方の導体は、接地平面要素の上面にハンダ付けされ、例えば同軸ケーブルの
中心導体からなるフィードラインの第２の導体は接地平面要素に設けられた比較
的大きな開口を上向きに通過し、接地平面要素と放射器要素との間の空間を上向
きに通過する。このフィードラインの第２の導体は、更に、放射器要素に設けら
れた概ね適合するサイズを有する孔を貫通し、序で放射器要素にハンダ付けされ
る。

【００２２】容易に理解されるように、上記したように接地平面要素や放射器要素に対して
ハンダ付けをしようとすると、この一体的金属アセンブリがヒートシンクとして
機能し、適切なハンダ付けを妨げるという問題が発生し得る。このようなヒート
シンク問題を克服するために高価なハンダ付け技術が知られている。しかしなが
ら、本発明の実施例に於いては、このようなハンダ付けが、広く知られている自
動ハンダ鏝や良く知られた手持ちのハンダ鏝を用いるような単純かつ経済的なハ
ンダ付けの手法を用いるのみで上記したようなハンダ付けを経済的に実現し得る
ような構造及び構成が提供される。

【００２３】特に、本発明によれば、接地平面要素は、それを貫通する２つの概ね平行なス
ロット間に第１のハンダ領域を形成するように接地平面要素がプレス加工或いは
切断加工され、放射器要素もそれを貫通する２つの概ね平行なスロット間に第２
のハンダ領域を形成するように接地平面要素がプレス加工或いは切断加工される
。これらのスロットは、第１及び第２のハンダ領域を熱的に分離し、接地平面要
素や放射器要素がヒートシンクとして機能しても、その熱要領が比較的小さくな
るように考慮されている。

【００２４】その結果、上記した２つのハンダ付け過程は、手持ちのハンダ鏝などを用いる
ことにより容易に達成することができる。上記した熱バリヤとして機能する対を
なすスロットの構造及び構成の重要な特徴は、接地平面要素及び放射器要素の両
者に於いて電流の方向に対して概ね平行をなすように延在することである。即ち
、これらのスロットは、上記した折り目線に対して概ね直角に延在しなければな
らない。

【００２５】本発明の特徴の１つとして、接地平面要素は、その底面の面から下向きに折り
曲げられた第１の金属タブを有するように切除されている。この第１の金属タブ
は、上記した送受信フィードラインの外側絶縁シースを捕捉するように上向きに
折り曲げられる。この第１の金属タブは、このように折り曲げられた時には、送
受信フィードラインを接地平面要素の底面に対して応力を緩和するように物理的
にマウントする働きを発揮する。

【００２６】本発明のこの実施例の特徴の１つとして、接地平面要素の上面が、放射器要素
が上から覆わない部分を少なくとも１つ有しており、それ自身の内部アンテナを
有するような装置を、接地平面要素がこの装置のための接地平面として機能する
ように接地平面要素の上面のこの部分の上に取り付けられる。このような装置の
１つとして、ＧＰＳモジュールがあり、上記した接地平面要素は、このＧＰＳモ
ジュールのための接地平面としても機能することになる。

【００２７】本発明のこの実施例の別の特徴として、上記した装置或いはＧＰＳモジュール
は、それから延出するワイヤ又はケーブルを有し、接地平面要素は、その底面か
ら下向きに折り曲げられた第２の金属タブを形成するように切りかかれる。この
第２の金属タブは次に、上向きに折り曲げられて、上記したＧＰＳから延出する
ワイヤまたはケーブル外側絶縁シースを捕捉する。この第２の金属タブは、この
ように折り曲げられた時に、接地平面要素の底面に対してワイヤまたはケーブル
を物理的に、応力を緩和するようにマウントする働きを発揮する。

【００２８】特に、上記した第１及びまたは第２の金属タブは、第１及びまたは第２のＵ字
形スロットをなすように接地平面要素をプレス加工或いは切りかくことにより第
１及びまたは第２の金属タブを画定するようにして形成される。本発明のこの実
施例によれば、第１及びまたは第２のＵ字形スロットのベース部分は、比較的小
さな寸法を有し、上記した折り目線に対して概ね平行に延在するが、第１及びま
たは第２のＵ字形スロットの２つの比較的長くかつ平行な脚部は、上記した折り
目線に対して概ね直角に延在し、従って接地平面要素内の電流の流れる方向に延
在することになる。

【００２９】要するに、本発明のこの実施例に於いては、概ね平坦であってそれ自身を支持
し得る金属材料からなる単一の板材を成形することにより１つの一体的な金属ア
センブリとして３つの機能的形状を提供し、ハンダ付けに用いられる放射器パッ
チ領域及び接地平面領域の両側に於いて比較的長くかつ細幅のスロットを用いる
ことにより同軸ケーブルの外側網線或いは中心フィード導体をハンダ付けする際
の熱絶縁を確保することができる。

【００３０】これらのスロットは、放射パッチ及び接地平面に於ける主な電流の方向に向い
ていることから、このような電流の流れを阻害するような問題を回避することが
できる。

【００３１】このような熱絶縁スロットを用いることにより様々な種類の同軸ケーブルを電
気的及び機械的に結合することを可能にし、本発明のパッチアンテナを、特に小
型化かつフレキシブルな同軸ケーブルが好まれる、特にモバイルの用途などの広
い範囲の用途に有用とし、パッチアンテナを、商用車や乗用車にパッチアンテナ
を後付け可能とし、しかも車両に対してそれ程変更を加えたり、多大な取付時間
を必要としない。

【００３２】本発明に先立って、銅からなるパッチアンテナが大きなヒートシンクとして機
能することから、所望の小さな同軸ケーブルを接続することが困難及びまたは高
価であったり、別途コネクタ部品を必要とするなど、アンテナアセンブリのコス
ト及び複雑さを増していた。

【００３３】本発明のこの実施例は、同軸ケーブルの終端部がアンテナに位置し、同軸ケー
ブルがアンテナの接地平面に平行に延在し、アンテナの放射器パッチが、垂直方
向にフィードされるようになっており、これは、アンテナの接地平面に対して同
軸ケーブルが直角に延在するような従来形式の構造に対して好対照をなす。

【００３４】本発明のこの実施例は、ケーブルの機械的応力を緩和する構造をアンテナの接
地平面に一体化し、接地平面の応力緩和取付タブが電流の流れの向きに沿うよう
にすることにより、このような電流を阻害することによる不都合を解消すること
ができる。

【００３５】本発明のこのような或いは他の実施例は、位置を特定するために用いられるＧ
ＰＳのためのアンテナなど第２のアンテナシステムの接地平面として１／４波長
パッチアンテナの接地平面を利用可能とする。

【００３６】当業者であれば、以下に記載された、添付の図面を参照する好適実施例の説明
から本発明の上記したような或いは他の目的、特徴、利点及び用途が自ずと明ら
かになろう。

【００３７】（実施例の説明）本発明に基づくマイクロストリップアンテナは、従来のアンテナに比較して、
最小限の数の部品を用い、低コストであって、信頼性が高く、高いゲインを有し
、広い帯域幅を有し、しかも軽量である。

【００３８】図１は、銅などの金属からなる平坦な板１０の上面図であって、限定的ではな
いが、約１／６４インチ（約０．４ｍｍ）の厚さを有し、一枚の一体的な金属板
１０内に本発明に基づくアンテナの４つの機能的な形状を提供するべくプレス加
工、切断加工或いは成形加工されている。

【００３９】図１において、２本の平行な破線１１，１２は、以下に説明するように、概ね
Ｕ字形をなすように板１０を折り畳み或いは折り曲げるべき２つの折り目線を画
定する。

【００４０】金属板１０が折り目線１１，１２に沿って折り曲げられると、図２，３に示さ
れるようなアンテナの形状が実現する。より具体的に述べるならば、図２は、図
１の金属板１０を２本の折り目線１１、１２に沿って、概ねＵ字形をなすように
折り曲げることにより形成された１／４波長アンテナ１３の平面図である。図３
は、図２の１／４波長アンテナ１３の側面図である。

【００４１】金属板１０を折り目線１１，１２に沿って折り曲げ、アンテナの放射器要素１
４がアンテナの接地平面要素１５に対して傾斜するように構成した場合が、限定
的ではないが、本発明として高い有用性を発揮する。

【００４２】図２，３に示されたアンテナ１３を製造する際には、一体的な板１０が、接地
平面部１５と，放射器部１４と、接地平面部１５及び放射器部１４に結合する概
ね平行であって、概ね等しい長さを有し、かつ物理的に互いに間隔をおいて設け
られた第１及び第２の結合部１６，１７と、放射器要素１４の概ね中心部分から
接地平面部１５に向けて延出するタブ１８とを有するように平坦な金属板が成形
されている。タブ１８は、接地平面部１５に対して間隔をおいて配置される遊端
２１を有し、これによってタブ１８の遊端２１と接地平面部１５との間に空隙１
１５が画定される。容易に理解できるように、図２，３，７及び１０に示される
ように、このように板１０が折り曲げられると、図７，１０に示されるように、
空隙１１５は同軸ケーブル３０のための導入路を提供する。

【００４３】第１及び第２の結合部１６，１７は、２本の概ね平行をなす折り目線１１，１
２を画定する両端を有し、放射器部１４及びタブ１８を物理的に接地平面部１５
上に配置するように金属板１０をこれらの２本の概ね平行な折り目線１１，１２
に沿って折り曲げることにより、空隙１１５を、接地平面部１５と放射器部１４
との間の作動位置に配置する。

【００４４】図１〜３に示されるように、本発明の基本概念に基づくアンテナ１３は、１枚
の概ね平坦な金属板１０をプレス加工、切断加工或いは成形し、更に折り曲げる
ことによって１つの一体的な金属アセンブリにより４つの機能的形状を提供する
。これら４つの機能的形状は、接地平面要素１５と、該接地平面要素１５の上方
に物理的に間隔を保って配置された放射器要素１４と、２本の概ね平行な折り目
線１１，１２にて放射器要素１４及び接地平面要素１５に物理的に接続された２
つの部分からなる短絡要素１６，１７と、放射器要素１４の概ね中心部２０に対
して一体的な固定端１９及び折り目線１２に向けて延出し、かつ同部分にて収束
する遊端２１を備えたアーム１８とを有する。

【００４５】図２，３のアンテナ１３は、１／４波長アンテナとして示されているが、本発
明の基本概念は、それに限定されない。しかも、放射器要素１４が、接地平面要
素１５よりも小さな平面図示の大きさ或いは物理的サイズを有するものとして示
されているが、本発明の基本概念は、それ以外の放射器／接地平面サイズの関係
も包含するものである。

【００４６】アンテナ１３内において放射器要素１４は、接地平面要素１５に対して収束す
るように即ち非平行の関係をもって配置されている。その非平行な関係は、設計
者にアンテナ１３のインピーダンスをアンテナフィードイン／フィードアウトケ
ーブル（図５〜９を参照）。に極めて正確にしかも１ピースの構成によりマッチ
させることを可能にする。

【００４７】通常マイクロストリップアンテナの帯域幅は、放射器要素１４と接地平面要素
１５との間の誘電空間の増大と共に増大する。しかしながら、この空間が増大す
るに伴い、アンテナのフィードインダクタンスも増大する。アンテナのインピー
ダンスとアンテナのフィードイン／フィードアウト導体／ケーブルとの間のミス
マッチは、アンテナに送り込まれたパワーの一部をソースに向けて反射させ、所
望通りにパワーを自由空間に放射することができず、そのためにアンテナのゲイ
ンが低下する。

【００４８】本発明は、通常約５０オームであるアンテナフィードインピーダンスを増大さ
せることなくアンテナの帯域幅を増大させることを可能にする。その結果、アン
テナの放射パワーが犠牲とならない。図３に最も良く示されるように、放射器要
素１４を、接地平面要素１５上の非同一平面位置に配置するように金属板１０を
折り曲げ線１１，１２に沿って折り曲げることにより、通常放射器要素１４を接
地平面要素１５の上方に設けることにより引き起こされるアンテナフィードイン
ダクタンスを低下させる。放射器要素１４の傾斜は、１対１のほぼ理想的な定在
波比（ＶＳＷＲ）を達成するように選択される。本発明に基づく典型的なアンテ
ナは、インピーダンスミスマッチによるパワーの反射が殆どないような理想的な
マッチングを可能にする。

【００４９】図３に示されるように、放射器要素１４は、折り曲げ線１１に近接するフィー
ドサイドが、放射器要素１４の遠い側よりも接地平面要素１５に近接するように
傾斜している。放射器要素１４の接地平面要素１５に対する傾斜角２４は、数度
から９０度（要素１４は概ね接地平面要素１５に対して直交する）近い角度の範
囲で設定可能である。傾斜角２４が大きくなるに伴い帯域幅が増大する。

【００５０】本発明に基づく完成したアンテナの部品は、図３に示された一体型アンテナ１
３と、図５，６，７に示されるように中心導体３１及びワイヤメッシュスリーブ
若しくはシース３２を有する同軸ケーブル３０のようなフィードイン／フィード
アウト導体と、図８，９に示されるようなレードームからなる。従来から知られ
ているように、絶縁体スリーブ３３がケーブル３０の外周を覆い、別の絶縁体ス
リーブが内部導体３１をシース３２に対して絶縁する。

【００５１】アンテナ１３の寸法は、本発明の基本概念において重要な事項ではないが、本
発明の或る実施例においては、図２に示される寸法３３は、約１．９２０インチ
（約４．８７７ｃｍ）であり、寸法３４は、約２．０００インチ（約５．０８ｃ
ｍ）で、寸法３５は、約１．１３０インチ（約２．８７ｃｍ）であり、寸法３６
は、約１．３１０インチ（約２．８７ｃｍ）で、寸法３７は、約０．２００イン
チ（約０．５０８ｃｍ）で、寸法３８は、約０．６００インチ（約１．５２４ｃ
ｍ）で、アーム１８を形成する両スロットの幅は、０．０６００インチ（約１
．５２４ｃｍ）である。図３に示されるように、寸法４１は、約０．２５０イン
チ（約０．６３５ｃｍ）で、寸法４２は、約０．１６０インチ（約０．４０６ｃ
ｍ）である。

【００５２】本発明の実施例は、約１８００ＭＨｚ及び約１９００ＭＨｚで作動するアンテ
ナを含みその立体的な寸法は２．５０×２．５０×０．７５インチ（約６．３５
×６．３５×１．９０５ｃｍ）であり、約２４００ＭＨｚで作動するアンテナは
、約２．００×２．２５×０．４０インチ（約５．０８×５．７１５×１．０１
６ｃｍ）の立体的な寸法を有する。

【００５３】本発明の或る実施例においては、図３に示されるように、アーム１８は放射器
要素１４と同一平面内にて延在する。しかしながら、本発明の基本概念はこのよ
うな同一平面の関係に限定されない。実際アーム１８をこの同一平面の関係から
はずれるように折り曲げることは、所望のインピーダンスマッチを得る上で有用
である。

【００５４】本発明の１つの特徴として、アンテナ送受信フィードラインが同軸ケーブル３
０からなる場合、好ましくは銅からなる平坦なＴ字形金属コネクタタブ４５が図
４に示されるように用いられる。この構造及び構成において、Ｔ字形コネクタタ
ブの両Ｔ字形アーム４６，４７を金属シース３２の周りに折り曲げ、好ましくは
、クランプ作用及びハンダの使用などにより、図５，６に示されるようにコネク
タタブ４５をシース３２に固定することによりコネクタタブ４５に結合させる。

【００５５】恐らく図６に最も良く示されるように、Ｔ字形コネクタタブ４５の延出脚部４
８を、接地平面要素１５の上面若しくは底面に固定するために利用することがで
き、同様にケーブルの中心導体３１は、放射器要素１４に一体形成されたアーム
１８の上面若しくは底面に固定することができる。

【００５６】図４に示されるように、本発明の或る実施例においては、限定的ではないが、
Ｔ字形コネクタタブ４５の寸法６０は、約０．５０インチ（約１．２７ｃｍ）で
、寸法６１は、約０．２５インチ（約０．６３５ｃｍ）で、寸法６２は、約０．
５５インチ（約１．３９７ｃｍ）で、寸法６３は、約０．１８インチ（約０．４
５７ｃｍ）で、寸法６４は、約０．１６インチ（約４．０６ｃｍ）で、Ｔ字形コ
ネクタタブ４５の延出脚部４８は、約０．０２５インチ（約０．０６４ｃｍ）の
長さに亘って破線６５に沿って下向きに折り曲げられ、従って脚部４８は、アー
ム４６，４７の折り曲げられる前の面に対して概ね平行に延在する。

【００５７】図７は、図２、３に示された１／４波長アンテナに対してハンダ付けにより固
定された図５，６に示されたアセンブリの一部切除して示す拡大側面図である。
特に、Ｔ字形コネクタタブ４５の延出脚部４８が、アンテナの接地平面要素の上
面にハンダ付けされ、ケーブルの中心導体３１が、アンテナの放射器要素１４に
一体形成されたアーム１８の底面にハンダ付けされている。

【００５８】図１０は、図７と同様の図であるが、図１０は、Ｔ字形金属コネクタタブ４５
の延出脚部４８がアンテナの接地平面要素１５の底面にハンダ付けされ、ケーブ
ルの中心導体３１が、アンテナの放射器要素１４と一体的に形成されたアーム１
８の上面にハンダ付けされている様子が示されている。

【００５９】図８は、図７のアセンブリの側面図であって、プラスチックレードーム５０が
、アンテナの接地平面要素１１５の外周縁にマウントされている。

【００６０】図８は、レードーム５０の反対側のケーブル３０の端部に配置された電気コネ
クタ５１を示す。本発明の或る実施例においては、限定的ではないが、寸法５２
は、約０．５６インチ（約１．４２２ｃｍ）で、寸法５３は、約２．２１インチ
（約５．６１３ｃｍ）で、ケーブル３０は、約１２フィートである。

【００６１】図９は、図８のアセンブリの上面図である。この図はまた、アンテナ／レード
ームの組み合わせを作動状態にマウントするために用いられる横方向に配置され
たプラスチックマウントタブ５５を示している。

【００６２】図１１〜１４は、本発明の一実施例に基づくアンテナ２００を示しており、こ
のアンテナ２００は、プレス加工、パンチ加工或いは切断加工された例えば図１
５に示されるような銅の金属板２１９などからなる概ね平坦でそれ自身を支持し
得る金属の単一の平坦な板を折り曲げることにより形成されている。図１５の平
坦な板２１９は、線２０５，２０６に沿って折り曲げられ、１つの単一の金属ア
センブリ２００において、３つの機能的形状を提供している。これらの３つの機
能的形状は、概ね四角形をなし、比較的大型で平坦な接地平面要素２０１と、概
ね四角形で比較小型で平坦であって、接地平面要素２０１上面の、２０３の一部
の上方の一部に物理的に間隔をおいて設けられた放射器要素２０２と、２本の互
いに平行をなす折り目線２０５、２０６によって放射器要素２０２の一方のエッ
ジと接地平面要素２０４の対応するエッジとを互いに一体的に結合する短絡要素
２０４とを含む。

【００６３】好ましくは、アンテナ２００は、１９９７年４月８日に出願され、米国を一部
継続出願として指定するＰＣＴ／ＵＳ９７／０５７１６に開示された形式のレー
ドームなどの図示されなていないレードーム内に収容されている。図１６は、レ
ードーム３００，３０１及び、アンテナ２００と共に用いることのできるその取
り付けベース３０２の組立分解図である。

【００６４】限定的ではないが、上記した形式のアンテナは、約８２４〜８９６ＭＨｚの周
波数範囲で作動し、この形式の別のアンテナは、約７００〜３０００ＭＨｚの範
囲で作動する。アンテナを構成する金属の一例としては、約０．０２１インチ（
約０．０５３ｃｍ）の厚さを有する平滑な表面を有する板材をなす９９％純銅が
ある。銅はその高い導電性のために有用であるが、本発明の概念から逸脱するこ
となく、他の金属材料を使うこともできる。

【００６５】図１５の金属板２１９を、２本の折り目線２０５、２０６に沿って折り畳み、
或いは折り曲げることにより図１１に示される側から見たときに概ねＵ字形をな
す一体的なアンテナ２００が得られる。放射器要素２０２の底面２０７は、接地
平面要素２０１の上面２０３に対して上下方向に間隔をおいて設けられ、符号２
０８により示されるような空気絶縁層を画定する。放射器要素２０２により画定
される平面は、接地平面２０１により画定される平面に対して平行であってよく
、これら両平面は、米国特許第５，７３４，３５０号により教示されるように互
いに傾斜するものであっても良い。

【００６６】２本の絶縁性プラスチックポスト２２０が、放射器要素２０２及び接地平面要
素２０１の片持ち端を互いに結合するために用いられている。ポスト２２０は、
接地平面要素２０１及び放射器要素２０２にプレス加工或いはパンチ加工された
孔２２１内に固定され、図１５にこれらの孔が示されている。所望に応じて、放
射器要素２０２と接地平面要素２０１との上下方向の間隔を細かくチューニング
するためにポスト２２０の長さを調節することができる。

【００６７】良く知られているように、アンテナ２００が、受信アンテナ或いは送信アンテ
ナとして作動しているとき、放射器要素２０２及び接地平面要素２０１において
電流が折り目線２０５，２０６に対して概ね直行する方向に流れ、これらの電流
が図１２，１４に矢印２０９，２１０により示されている。

【００６８】図１１は、それ自身の図示されない内部アンテナ放射器要素を含む従来形式の
構造をなすＧＰＳモジュール２１１を示している。ＧＰＳ２１１は、通常放射器
要素２０２により物理的に覆われていない接地平面要素２００の上面２０３の部
分に物理的にマウントされている。本発明の或る特徴によれば、接地平面要素２
０１が、ＧＰＳモジュール２１１の内部のアンテナのための接地平面としても機
能する。

【００６９】上記したように、非限定的な例において、アンテナ２００は、直線的な１／４
波長パッチアンテナをなし、８２４〜８９６ＭＨｚの周波数範囲で作動する。図
１１に於けるアンテナの高さ寸法２１２は、約０．６８０インチ（約１．７２７
ｃｍ）で、接地平面要素２０１の長さ即ち図１２に於ける寸法２１３は、約４．
８２６インチ（約１９．８７ｃｍ）で、中心線２１５を中心とする接地平面要素
２０１の幅２１７は約３．９４０インチ（約１０．００ｃｍ）で、放射器要素２
０２の長さ２１４は、約３．０７５インチ（約７．８１１ｃｍ）で、やはり中心
線２１５を中心とする放射器要素の幅２１８（図１５参照）は約３．５００イン
チ（約８．８９０ｃｍ）である。

【００７０】例えば同軸ケーブル２３０からなる二導体送受信フィードラインがアンテナ２
００のために提供される。このフィードラインの２つの金属導体の一方即ち同軸
ケーブル２３０の外側金属シースは、接地平面要素の底面２３１に符号２３２に
より示される部分にてハンダ付けされている。このフィードラインの第２の金属
導体即ち同軸ケーブル２３０の中心導体２３３は、接地平面要素２０１に形成さ
れた比較的大きな開口２３４（図１５参照）を上向きに貫通している。導体２３
３は、更に、接地平面要素２０１と放射器要素２０２との間の誘電体空気層２０
８を上向きに延出する。この中心導体２３３の延出部分は、絶縁膜を有すること
により、導体２３３が接地平面要素２０１に電気的に接触しないようにしておく
のが好ましい。

【００７１】フィードラインの第２の金属導体２３３の金属端部は、放射器要素２０２に形
成された概ね対応するサイズの孔２３５（図１５参照）を貫通する。導体２３３
の金属端部は、放射器要素２０２の符号２３６により示される部分にハンダ付け
される。

【００７２】容易に理解できるように、上記した折り曲げられた一体的金属アンテナ２００
においては、上記したように接地平面２０１に対して部分２３２において、放射
器要素２０２に対して部分２３６においてハンダ付けを行おうとしたときに、一
体的金属アンテナがヒートシンクとして機能し、ハンダ付けが適正に行われるの
を妨げることが考えられる。

【００７３】この問題を克服するために、しかもこの種のヒートシンクの問題を克服し得る
と考えられるような高価なハンダ付け技術を用いることなく、本発明は、上記し
た２つの部分におけるハンダ付けを、よく知られた自動ハンダゴテやよく知られ
た手持ちのハンダゴテなどを用いるような経済的であって単純かつ廉価なハンダ
付け方法を用いるのみで達成することができる。

【００７４】具体的に述べるならば、本発明によれば接地平面要素２０１は、接地平面要素
２０１を完全に貫通する２つのおおむね平行なスロット２４１、２４２を含む第
一のハンダ領域２４０（図１４、１５参照）を形成するように接地平面要素２０
１がプレス加工（パンチ加工或いは切断加工）される。

【００７５】更に、放射器要素２０１にプレス加工、パンチ加工或いは切断加工を加えるこ
とにより、放射器要素２０２を完全に貫通するおおむね平行をなす２つのスロッ
ト２４４、２４５を含む第２のハンダ領域２４３（図１２、１５参照）を形成す
る。例えば図１、２及び３ａに示されるような延出タブ１８は、このような第２
のハンダ領域２４３と機能的に均等でであることに留意されたい。

【００７６】対をなすスロット２４０、２４１及び２４４、２４５は、第１及び第２のハン
ダ領域２４０、２４１を熱的に分離する働きをし、それによって領域２４０、２
４１に残されるヒートシンクは比較的小さな熱容量を有するのみである。その結
果、上記したような２つの部分２３２、２３６におけるハンダ付けが、手持ちの
ハンダゴテなどを用いることにより領域２４０、２４１内にて容易に達成するこ
とができる。

【００７７】本発明の或る実施例においては、対をなすスロット２４０、２４１、２４４、
２４５のスロット間距離２４６は０．５０インチ（約１．２７ｃｍ；図１５参照
）であって、各スロットは約０．５００インチ（約１．２７ｃｍ）の長さ２４７
及び０．０４５インチ（約１．１４３ｃｍ）の幅２４８を有する。

【００７８】上記したような熱バリアとしてのスロットの構造及び配置の特徴は、これら４
つの貫通スロット２４０、２４１、２４４、２４５が接地平面要素２０１および
放射器要素２０２の両所において電流の方向に対しておおむね平行に延在するこ
とである。すなわち、スロット２４０、２４１、２４４、２４５は、前記した折
り曲げ線２０５、２０６に対しておおむね直角に延出する。

【００７９】同軸ケーブル２３０の応力緩和マウントを提供するために、接地平面要素２０
１は、第１の金属タブ２５０を形成するようにプレス加工、パンチ加工或いは切
断加工される。タブ２５０は、まず接地平面要素２０１の底面２３１の面から下
向きに折り曲げられる。次に第１の金属タブ２５０は、図１１に示されるように
同軸ケーブル２３０の外側絶縁シースを捕捉するように、同軸ケーブル２３０を
受容するべき第１の弾性クリップを形成するように上向きに折り返される。第１
の金属タブ２５０は、このように折り曲げられたときに、応力を緩和するように
同軸ケーブル２３０を接地平面要素２０１の底面２３１に対して物理的に取り付
ける働きを果たす。

【００８０】ＧＰＳモジュール２１１は、それから延出するワイヤ若しくはケーブル２５１
を含む。接地平面要素２０１はまた、接地平面要素２０１の底面の面から下向き
に折れ曲げられた第２の金属タブ２５２を形成するようにやはりプレス加工、パ
ンチ加工或いは切断加工される。この第２の金属タブ２５２は、図１１によく示
されているように、ワイヤ若しくはケーブル２５１の外側絶縁シースを捕捉する
ように、ワイヤ／ケーブル２５１を受容するべき第２の弾性クリップを形成する
ように上向きに折り返される。第２の金属タブ２５２は、このように折り曲げら
れたときに、応力を緩和するようにワイヤ若しくはケーブル２５１を接地平面要
素２０１の底面２３１に対して物理的にマウントする働きを果たす。

【００８１】図１４、１５にもっともよく示されるように、上記した第１及び第２の金属タ
ブ２５０、２５２は、金属性接地平面要素２０１の一体的部分として延出し、両
タブは接地平面要素２０１を完全に貫通するＵ字形をなす第１及び第２の貫通ス
ロット２７０、２７１により形成され、これらＵ字形貫通スロットは金属タブ２
５０、２５２の３つの互いに直交する辺をそれぞれ画定する。

【００８２】本発明によれば、Ｕ字形スロット２７０、２７１のベース部分２６０は例えば
０．３０インチ（約０．７６ｃｍ）といった比較的小さな寸法を有し、前記した
２本の折り曲げ線２０５、２０６に対しておおむね平行に延在し、Ｕ字形スロッ
ト２７０、２７１の２つの比較的長くかつ平行な脚部２６１、２６２は折り曲げ
線２０５、２０６に対しておおむね直交に演出する。このようにスロットの脚部
２６１、２６２は、接地平面要素２０１の電流の流れの方向（図１４の矢印２１
０参照）に対して、平行に延在する。

【００８３】限定的でない例として、Ｕ字形スロット２７０、２７１は約０．０４５インチ
（約１．１４ｃｍ）の幅を有し、スロット脚部２６１、２６２を長さ２７３は約
０．７０インチ（約１．７８ｃｍ）で、スロット脚部２６１、２６２間の間隔２
７４は約０．２８インチ（約０．７１ｃｍ）である。

【００８４】以上本発明の特定の実施例について説明したが、当業者であれば、本発明の概
念から逸脱することなく様々な変形、変更追加及び用途に思い至り得るものであ
ることを了解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】例えば銅からなる平坦な金属板の上面図である。本発明に基づき１つの一体的
な金属アセンブリ内において、アンテナの４つの機能的形状を提供するようにプ
レス加工、切断加工或いは他の成形方法が適用された。２本の平行な波線は２本
の折り曲げ線を示す。

【図２】図１に示された金属板を２本の折り曲げ線に沿って折り曲げることにより形成
された１／４波長のアンテナの上面図である。

【図３】図１の金属板を、放射器要素が接地平面要素に対して傾斜するように折り曲げ
ることにより形成されたことを示す、図２に示された１／４波長アンテナの側面
図である。

【図４】本発明に基づくＴ字形金属コネクタタブの上面図である。２本の平行な波線は
２本の折り目線を示す。

【図５】図４に示されたＴ字形金属コネクタタブの上面図である。２本のＴ字形アーム
は２本の折り目線に沿って上向きに折り曲げられ、同軸ケーブルの金属シースが
２本の上向きに演出するＴ字形アーム間に配置され、２本のＴ字形アームがケー
ブルの金属シースの周りに下向きに折り曲げられ、Ｔ字形金属導体タブがケーブ
ルの金属シースにクランプされ、更にハンダにより固定されている。

【図６】図５のアセンブリの側面図である。

【図７】図５、６のアセンブリが図２、３の１／４波長アンテナに対してハンダにより
固定され、更にＴ字形金属導体タブがアンテナの接地平面要素にハンダ付けされ
、ケーブルの中心導体がアンテナの放射器アームにハンダ付けされた、１部切除
して示す拡大側面図である。

【図８】図７の側面図である。プラスチックレードームがアンテナの接地平面要素の外
周縁にマウントされ、更にアンテナの反対側のケーブルの端部に配置されたコネ
クタをも示している。

【図９】図８のアセンブリの上面図である。更に横方向に配置されたアセンブリマウン
トタブを示している。

【図１０】図７と同様の図であるが、Ｔ字形金属導体タブがアンテナの接地平面要素の底
面にハンダ付けされ、ケーブルの中心導体がアンテナの放射器アームの両面にハ
ンダ付けされている様子を示す。

【図１１】本発明に基づく広帯域アンテナの側面図である。アンテナは、２本の平行な折
り目線に沿って折り曲げられた単一のかつそれ自身を支持し得る金属材料からな
り、上側に配置された放射器要素、下側に配置された接地平面要素及びそれら両
要素間に設けられた空気誘電帯層が形成され、放射器要素及び接地平面要素が互
いに平行に延在し或いは互いに傾斜して延在する平坦な要素からなり、接地平面
要素及び放射器要素が、接地平面要素に占められる平面及び放射器要素により占
められる平面に対しておおむね直交する一体的な金属短絡要素によって互いに結
合されている。

【図１２】図１１のアンテナの上面図である。比較的小型の放射器要素及び比較的大型の
接地平面要素がおおむね四角形をなし、更に放射器要素に切断或いはプレス加工
により一対の平行なスロットが設けられ、これら両スロットが放射器要素の折れ
目線に対して直角方向に延在し、これらの物理的に互いに間隔を有するスロット
が、例えば同軸ケーブルの中心導体などの送受信フィードラインの一方の導体を
放射器要素の上面にハンダ付けしようとする際の熱遮断領域を画定するように機
能し、更に放射器要素が覆っていない接地平面要素の上面の部分にマウントされ
たＧＰＳモジュールをも示す。

【図１３】図１１のアンテナの左側端面図であって、アンテナの短絡要素が四角形をなす
様子も示している。

【図１４】図１１のアンテナの底面図である。接地平面要素に切断加工或いはプレス加工
により形成され、接地平面要素の折り曲げ線に対して直交する方向に延在する一
対の平行なスロットを示し、これらの物理的に互いに間隔を有する２本のスロッ
トは、同軸ケーブルの外側金属シースなどの送受信フィードラインのラインの導
体を接地平面要素の底面にハンダ付けしようとする際の熱遮断領域を画定するべ
く機能し、更に応力を緩和するように、送受信フィードライン及びＧＰＳモジュ
ールから延出するケーブルを接地平面要素の底面に取り付ける働きを果たす２つ
の折り曲げられた金属タブを提供するように接地平面要素に切断加工或いはプレ
ス加工により形成された２つのＵ字形スロットを示しており、これらＵ字形をな
す両スロットは、接地平面要素の折り曲げ線に対しておおむね平行に延在する比
較的端寸のベース部分と、この折り曲げ線に対して直角方向に延出する２本の互
いに平行をなしかつ比較的長寸の脚部とを有する。

【図１５】図１１に示されたアンテナを平坦な金属板を折り曲げることにより形成する際
の材料としての平坦であってプレス加工された金属板の上面図である。

【図１６】図１１のアンテナの組立分解図であって、このアンテナと共に用いることので
きるレードーム及びマウントベースを示している。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年７月４日（２００１．７．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図３A】図２及び図３に示されたアンテナの等角図である。

【図４A】図４に示されたT字型タブの等角図である。

【図６】図５のアセンブリの側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ネグラー、ジョセフ・ティーアメリカ合衆国コロラド州80301・ボールダー・シエナウェイ 7243 (72)発明者バンクロフト、ランディー・セシルアメリカ合衆国コロラド州80212・デンバー・ペリーストリート 2837 (72)発明者ベイトマン、ブレイン・レクセルアメリカ合衆国コロラド州80027・ルイスビル・ジュニパーコート 593 (72)発明者アスペンスキ、アレクシスアメリカ合衆国コロラド州80302・ボールダー・コロンバインアベニュー 2243 (72)発明者ワード、エドワード・アールアメリカ合衆国コロラド州80303・ボールダー・＃202・マンハッタンドライブ 695 Ｆターム(参考） 5J045 AB05 AB06 DA08 HA06 KA02 LA01 MA01 NA02 5J046 AA09 AA19 AB13 BA01 BA07 BA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接地平面要素と、前記接地平面要素に対して物理的にオー
バーハングする放射器要素とを有するアンテナの製造方法であって、平坦な金属板を提供する過程と、接地平面要素、放射器要素及び物理的に前記両要素間に配置された短絡要素を
提供するように、また、前記短絡要素が、第１の直線折目線領域にて前記接地平
面要素に物理的に接続されるようにし、前記短絡要素が、前記第１の直線折目線
領域に対して概ね平行をなす第２の直線折目線領域にて前記放射器要素に物理的
に接続されるように、前記平坦金属板を成形する過程と、概ね直線的であって、横方向に整合し、且つ物理的に互いに間隔をおいて設け
られ、前記第１及び第２の直線的折目線領域に対して直交するように延在する１
対の第１の貫通スロットを前記放射器要素に形成し、これら両スロット間の前記
放射器要素の部分に第１のハンダ領域を画定する過程と、前記両折目線領域に沿って前記平坦金属板を曲げ、前記放射器要素が前記接地
平面要素上に物理的に配置されるようにし、前記放射器要素及び前記接地平面要
素間に絶縁層を設ける過程と、第１及び第２の金属導体を含む第１の絶縁ケーブルを提供し、前記第１の導体
を前記第１のハンダ領域にハンダ付けし、前記第２の導体を前記接地平面要素に
接続する過程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】前記接地平面要素に第１のＵ字形貫通スロットを形成する
ことにより、前記接地平面要素に第１の金属タブを形成し、かつ前記第１のＵ字
形貫通スロットが、前記両折目線領域に対して概ね平行に延在する比較的短寸の
ベース部分及び前記両折目線領域に対して概ね直交するように延在する２つの互
いに平行であってしかも比較的長寸の脚部を有するようにする過程と、前記第１の金属タブを、前記接地平面要素の底面から離反する向きに下向きに
折り曲げる過程と、前記第１のケーブルを、前記接地平面要素の前記底面及び前記下向きに折り曲
げられた第１の金属タブに隣接するように配置する過程と、前記下向きに折り曲げられた第１の金属タブを、前記接地平面要素の底面に向
けて上向きに折り曲げ、前記第１のケーブルを前記接地平面の前記底面に向けて
物理的に押しつけるようにする過程とを有することを特徴とする請求項１に記載
の方法。
【請求項３】前記接地平面要素の一部分に対して前記放射器要素がオー
バーハングしないようになっており、更に、アンテナを有する装置を提供し、該装置から第２のケーブルを延出させる過程
と、前記接地平面要素が、前記装置のための接地平面要素を構成するように前記接
地平面要素の前記部分に前記装置を取り付ける過程と、前記接地平面要素に第２のＵ字形貫通スロットを形成することにより、前記接
地平面要素に第２の金属タブを形成し、かつ前記第２のＵ字形貫通スロットが、
前記両折目線領域に対して概ね平行に延在する比較的短寸のベース部分及び前記
両折目線領域に対して概ね直交するように延在する２つの互いに平行であってし
かも比較的長寸の脚部を有するようにする過程と、前記第２の金属タブを、前記接地平面要素の前記底面から離反する向きに下向
きに折り曲げる過程と、前記第２のケーブルを、前記接地平面要素の前記底面及び前記下向きに折り曲
げられた第２の金属タブに近接するように配置する過程と、前記下向きに折り曲げられた前記第２の金属タブを、前記接地平面要素の前記
底面に向けて上向きに折り曲げ、前記第２のケーブルが前記接地平面要素の前記
底面に物理的に押しつけられるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の方
法。
【請求項４】概ね直線的であって、横方向に整合し且つ物理的に間隔を
有する１対の第２の貫通スロットを前記接地平面要素に形成し、前記１対の前記
第２の貫通スロットが、前記第１及び第２の直線的折目線領域に対して直交する
ように延在するようにし、前記１対の第２の貫通スロット間の前記接地平面要素
の部分に第２のハンダ領域を画定する過程と、前記第２の導体を前記第２のハンダ領域にハンダ付けする過程とを有すること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記第１のケーブルが同軸ケーブルからなり、前記第１の
導体が前記同軸ケーブルの一端における中心導体をなし、前記第２の導体が前記
同軸ケーブルの前記一端にて露出した金属シースをなすことを特徴とする請求項
４に記載の方法。
【請求項６】前記絶縁層を空気絶縁層として提供する過程と、前記第１のケーブルを、外側金属シース及び電気的に絶縁された内側金属導体
を有する同軸ケーブルとして提供する過程と、前記金属シースを、前記第２のハンダ領域及び前記放射器要素とは反対側の前
記接地平面要素の側にハンダ付けする過程と、前記接地平面要素に第１の貫通孔
を形成する過程と、電気的に絶縁された前記金属導体を前記第１の貫通孔及び前記空気絶縁層を通
過するように延在させる過程と、前記放射器要素及び前記第１のハンダ領域内に第２の貫通孔を設ける過程と、前記金属導体の絶縁されていない端部を前記第２の貫通孔を通過するように延
在させる過程と、前記金属導体の前記絶縁されていない端部を前記接地平面要素とは逆の前記放
射器要素の側にハンダ付けする過程とを有することを特徴とする請求項４に記載
の方法。
【請求項７】前記平坦金属板を折り曲げる過程が、前記接地平面要素が
占める面に対して概ね平行な面内に前記放射器要素を配置させることを特徴とす
る請求項６に記載の方法。
【請求項８】前記平坦金属板を折り曲げる過程が、前記接地平面要素が
占める面に対して概ね傾斜した面内に前記放射器要素を配置させることを特徴と
する請求項６に記載の方法。
【請求項９】前記放射器要素が占める前記面が、前記短絡要素が前記放
射器要素から前記接地平面要素に至る最も短い距離を画定する向きに傾斜してい
ることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】前記接地平面要素に第１のＵ字形貫通孔を形成すること
により、前記接地平面要素に第１の金属タブを形成し、かつ前記第１のＵ字形貫
通スロットが、前記両折目線領域に対して概ね平行に延在する比較的短寸のベー
ス部分及び前記両折目線領域に対して概ね直交するように延在する２つの互いに
平行であってしかも比較的長寸の脚部を有するようにする過程と、前記第１の金属タブを、前記接地平面要素の底面から離反する向きに下向きに
折り曲げる過程と、前記下向きに折り曲げられた第１の金属タブを、前記接地平面要素の底面に向
けて上向きに折り曲げて第１のクリップを形成する過程と、前記同軸ケーブルを、前記第１のクリップに隣接するように配置する過程と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】前記接地平面要素の一部分に対して前記放射器要素がオ
ーバーハングしないようになっており、更に、アンテナ及びＧＰＳ装置から延出する導体ケーブルを有する、該ＧＰＳ装置を
提供する過程と、前記接地平面要素が、前記ＧＰＳ装置のための接地平面要素そして機能するよ
うに前記接地平面要素の前記部分に前記ＧＰＳ装置を取り付ける過程と、前記接地平面要素に第２のＵ字形貫通スロットを形成することにより、前記接
地平面要素に第２の金属タブを形成し、かつ前記第２のＵ字形貫通スロットが、
前記両折目線領域に対して概ね平行に延在する比較的短寸のベース部分及び前記
両折目線領域に対して概ね直交するように延在する２つの互いに平行であってし
かも比較的長寸の脚部を有するようにする過程と、前記第２の金属タブを、前記接地平面要素の前記底面から離反する向きに下向
きに折り曲げる過程と、前記下向きに折り曲げられた第１の金属タブを、前記接地平面要素の底面に向
けて上向きに折り曲げて第２のクリップを形成する過程と、前記同軸ケーブルを、前記第２のクリップに配置する過程と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】概ね平坦な接地平面要素と、概ね平坦な放射器要素と、
前記放射器要素を、前記接地平面要素に対して間隔をおいて少なくとも部分的に
物理的に支持し、かつ第１の直線にて前記接地平面要素に接続され、前記第１の
直線に対して平行な第２の直線にて前記放射器要素に接続された、四角形の結合
要素とを有する概ねＵ字形をなす一体的な金属板と、前記放射器要素に設けられ、互いに横方向に整合して平行をなして前記直線に
対して直交する方向に延在し、それ自身の間の前記放射器要素の部分に第１のハ
ンダ領域を有する１対の第１の貫通スロットと、前記接地平面要素に接続された第１の金属導体及び前記第１のハンダ領域にハ
ンダ付けされた第２の金属導体を含む一端を有するフィードケーブルとを有する
ことを特徴とするアンテナアセンブリ。
【請求項１３】前記接地平面要素に設けられ、互いに横方向に整合して
平行をなして前記直線に対して直交する方向に延在し、それ自身の間の前記放射
器要素の部分に第２のハンダ領域を有する１対の第２の貫通スロットとを有し、
前記第２のハンダ領域に前記第１の金属導体がハンダ付けされていることを特徴
とする請求項１２に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項１４】前記フィードケーブルが、前記第１のハンダ領域にハン
ダ付けされた中心の導体及び前記第２のハンダ領域にハンダ付けされた金属シー
スを有することを特徴とする請求項１３に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項１５】概ね平坦な接地平面要素と、概ね平坦な放射器要素と、
前記放射器要素を、前記接地平面要素に対して間隔をおいて少なくとも部分的に
物理的に支持し、かつ第１の結合線にて前記接地平面要素に接続され、前記第１
の結合線に対して平行な第２の結合線にて前記放射器要素に接続された、四角形
の結合要素とを有する概ねＵ字形をなす金属板と、前記放射器要素に設けられ、互いに横方向に整合して平行をなして前記結合線
に対して直交する方向に延在し、それ自身の間の前記放射器要素の部分に第１の
ハンダ領域を有する１対の第１の貫通スロットと、前記接地平面要素に設けられ、互いに横方向に整合して平行をなして前記結合
線に対して直交する方向に延在し、それ自身の間の前記接地平面要素の部分に第
２のハンダ領域を有する１対の第２の貫通スロットと、前記接地平面要素に形成された第１の貫通孔と、前記放射器要素の前記第１のハンダ領域内に形成された第２の貫通孔と、前記放射器要素に対向する前記接地平面要素の表面部分上の前記第２のハンダ
領域にハンダ付けされた第１の金属導体及び前記第１の貫通孔を通過して、前記
両要素間を経て、前記第２の貫通孔を通過し、前記接地平面要素に対向する前記
放射器要素の表面部分上の前記第１のハンダ領域にハンダ付けされた第２の金属
導体を有する第１のケーブルとを有することを特徴とするアンテナ。
【請求項１６】前記結合線に平行に延在するベース部分及び前記結合線
に対して垂直に延在する互いに平行な１対の脚部を有する、前記接地平面要素に
形成された第１のＵ字型貫通孔と、前記第１のＵ字型貫通孔によって形成され、前記第１のケーブルを、前記放射
器要素に対向する前記接地平面要素の表面部分上に応力緩和的に押し付けるよう
に折り曲げられた第１の金属タブとを有することを特徴とする請求項１５に記載
のアンテナ。
【請求項１７】前記反射器要素が前記接地平面要素より大きいため、前
記接地平面要素の一部分に対して前記放射器要素がオーバーハングせず、前記接地平面要素がそれ自身の接地平面要素をなすように、前記接地平面要素
の前記部分に取り付けられたアンテナ装置と、前記アンテナ装置に接続された第２のケーブルと、前記接地平面要素に形成され、前記結合線に平行に延在するベース部分及び前
記結合線に対して垂直に延在する互いに平行な１対の脚部を有する、第２のＵ字
型貫通孔と、前記第１のＵ字型貫通孔によって形成され、前記第のケーブルを、前記放射器
要素に対向する前記接地平面要素の表面部分上に応力緩和的に押し付けるように
折り曲げられた第２の金属タブとを有することを特徴とする請求項１６に記載の
アンテナ。
【請求項１８】前記アンテナ装置がＧＰＳであることを特徴とする請求
項１７に記載のアンテナ。
【請求項１９】パッチアンテナであって、電流が所定の方向に流れ、且つ上面及び底面を有するような概ね平坦な金属性
接地平面と、電流が前記所定方向に流れ、且つ上面及び底面を有し、その底面が前記接地平
面の上面に対向するように前記接地平面の垂直方向上方に物理的に間隔をおいて
配置された概ね平坦な金属製放射パッチと、前記接地平面に設けられ、互いに平行をなすと共に前記した電流の流れも所定
方向に延在し、両者間にて第１のハンダ領域を画定する１対の互いに間隔を有す
る直線的な第１の貫通スロットと、前記放射パッチに設けられ、互いに平行をなし前記した電流の流れの所定方向
に延在し、両者間に第２のハンダ領域を画定する１対の物理的に互いに間隔をお
いて設けられた直線的な第２の貫通スロットと、外側に配置された金属網線及び中心に設けられた金属フィードコンダクタを有
し、前記金属網線が前記第１のハンダ領域に対して物理的に係合し且つハンダ付
けされた状態で前記接地平面要素の面に対して平行な方向に延在する概ね直線的
な同軸ケーブルと、前記中心導体が概ね垂直方向上向きに貫通し、その上端が前記第２のハンダ領
域に物理的に係合し且つハンダ付けされるように前記接地平面に設けられた第１
の開口とを有することを特徴とするパッチアンテナ。
【請求項２０】前記ハンダ付け領域内の前記反射器要素に設けられた第
２の開口であって、前記中心導体が概ね垂直方向上向きに前記第２の開口を貫通
し、前記反射パッチの上面にハンダ付けされた、該第２の開口とを有することを
特徴とする請求項１９に記載のパッチアンテナ。
【請求項２１】前記接地平面から切断され、前記接地平面の前記底面か
ら下方に曲げられた前記電流の所定の方向に延在する実質的に直線的な第１の金
属取り付けタブを有する前記接地平面に形成された第１のケーブル機械的応力緩
和タブを含むことを特徴とする請求項１９に記載のパッチアンテナ。
【請求項２２】前記接地平面に取り付けられ、そこから延在するケーブ
ルを有する位置決定に有用なＧＰＳアンテナと、前記接地平面から切断され、前記接地平面の前記底面から下方に曲げられた前
記電流の所定の方向に延在する実質的に直線的な第２の金属取り付けタブを含む
、前記接地平面に形成された第１のケーブル機械的応力緩和タブとを有すること
を特徴とする請求項２１に記載のパッチアンテナ。
【請求項２３】前記ハンダ付け領域内の前記放射器要素に設けられた第
２の開口であって、前記中心の導体が、概ね垂直方向に上向きに延在し、前記第
２の開口を貫通して前記放射パッチの前記上面にハンダ付けされている、該第２
の開口を含むことを特徴とする請求項２２に記載のパッチアンテナ。
【請求項２４】前記アンテナが１／４波長アンテナからなることを特徴
とする請求項２２に記載のパッチアンテナ。
【請求項２５】放射器要素及び接地平面要素を有するアンテナの製造方
法であって、平坦な金属板を提供する過程と、接地平面部分、放射器部分、概ね互いに平行をなし且つ概ね同一の長さを有し
互いに間隔をおいて前記接地平面部分を前記放射器部分に結合する第１及び第２
の結合部分、並びに前記接地平面部分に向かう方向で前記放射器部分の概ね中心
位置から延在するタブを有する一体的な金属板を提供し、前記タブが前記タブの
遊端と前記接地平面部分との間に間隙を画定するように前記接地平面部分に対し
て間隔を有する遊端を有するように前記平坦な金属板を成型する過程と、前記放射器部分及び前記タブが物理的に前記接地平面部分の上方に位置するよ
うに前記平坦な金属板を前記２つ概ね平行な折り曲げ線に沿って折り曲げる過程
とを有し、前記第１及び第２の結合部分が、二つの互いに平行をなす折り曲げ線を画定す
る両端をそれぞれ有することを特徴とする方法。
【請求項２６】第１及び第２の導体を有するケーブルを提供する過程と
、前記第１の導体を前記接地平面部分に接続する過程と、前記第２の導体を前記タブに接続する過程とを有することを特徴とする請求項
２５に記載の方法。
【請求項２７】前記ケーブルが同軸ケーブルであり、前記同軸ケーブル
の一端が前記間隙と整合し、前記第１の導体は前記同軸ケーブルの前記一端でシ
ースが露出され、前記第２の導体は前記同軸ケーブルの前記一端で中心の導体が
露出されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】前記露出シースが前記放射器部分に面する前記接地平面
部分の表面に接続され、前記露出された中心の導体が前記接地平面の前記表面に
面する前記タブの表面に接続されていることを特徴とする請求項２７に記載の方
法。
【請求項２９】脚部及び上側Ｔ字形部分を有するＴ字形金属結合タブを
提供する過程と、前記上側Ｔ字形部分が前記露出シースに一致し、前記Ｔ字形結合タブの前記脚
部が前記露出中心導体に対して間隔をおいて且つ平行に延在するように前記Ｔ字
形金属結合タブを前記同軸ケーブルの前記一端に近接して配置する過程と、前記上側Ｔ字形部分を、前記露出シースの周りに物理的に係合するように曲げ
、前記上側Ｔ字形部分を前記露出シースに対して機械的且つ電気的に結合する過
程と、前記Ｔ字形結合タブの前記脚部を前記接地平面部分に電気的に接続する過程と
、前記露出中心導体を前記タブに接続する過程とを有することを特徴とする請求
項２７に記載の方法。
【請求項３０】前記折り曲げられた金属板、前記同軸ケーブルの前記一
端及び前記Ｔ字形金属結合タブを収容するレードームを提供する過程と、前記レードームに外部取り付けタブを設ける過程とを有することを特徴とする
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】前記平行な折り曲げ線に沿って折り曲げる過程が、前記
平坦な金属シートを、前記放射器部分及び前記接地平面部分の上側に延在する前
記タブと物理的に間隔をおいて、２つの概ね平行な折り曲げ線に沿って曲げ、前
記放射器部分が、前記接地平面部分が占める面に概ね平行に延在するようになる
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】第１及び第２の導体を有するケーブルを提供する過程と
、前記第１の導体を前記接地平面部分に接続する過程と、前記第２の導体を前記タブに接続する過程とを有することを特徴とする請求項
３１に記載の方法。
【請求項３３】前記平行な折り曲げ線に沿って折り曲げる過程が、前記
平坦な金属シートを、前記放射器部分及び前記接地平面部分の上側に延在する前
記タブと物理的に間隔をおいて、２つの概ね平行な折り曲げ線に沿って曲げ、前
記放射器部分が占める面が、前記接地平面部分が占める面に対して傾斜するよう
になることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３４】前記放射器部分が占める面が、前記間隙が前記放射器部
分から前記接地平面部分に至る最も短い距離となる向きに傾斜することを特徴と
する請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】第１及び第２の導体を有するケーブルを提供する過程と
、前記第１の導体を前記接地平面部分に接続する過程と、前記第２の導体を前記タブに接続する過程とを有することを特徴とする請求項
３４に記載の方法。
【請求項３６】概ね平坦な接地平面要素と、概ね平坦な放射器要素と、
概ね平行かつ概ね同じ長さであって物理的に離れている概ね平坦な第１及び第２
の支持アームと、前記放射器要素と一体的に形成され前記支持アームの前記第２
の端部に向かう方向で前記放射器要素の内部領域から延在する結合タブとを有す
る一体的金属板であって、前記各支持アームが、前記接地平面要素と一体的に形
成された第１の端部及び前記放射器要素に一体的に形成された第２の端部を有し
、前記第１及び第２の支持アームが前記接地平面要素から物理的に間隔をおいた
前記放射器要素支持するように作用し、前記結合タブが、前記第１及び第２の支
持アームと前記接地平面要素との間に存在する空隙を画定するように前記接地平
面要素から間隔をおいた遊端を有する、該一体的金属板と、前記接地平面要素に電気的に接続された第１の導体及び前記タブに電気的に接
続された第２の導体を有するフィードケーブルとを有することを特徴とするアン
テナアセンブリ。
【請求項３７】前記フィードケーブルが同軸ケーブルからなり、前記同
軸ケーブルの一端が空隙と整合し、前記第１の導体が前記同軸ケーブルの前記一
端の金属シースを含み、前記第２の導体が前記一端の金属中心導体を含むことを
特徴とする請求項３６に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項３８】前記金属シースが前記放射器要素に面する前記接地平面
要素の表面に接続され、前記中心導体が前記接地平面要素の前記表面に面する前
記結合タブの表面に接続されることを特徴とする請求項３７に記載のアンテナア
センブリ。
【請求項３９】前記中心導体から物理的に離れ、前記接地平面要素に電
気的に接続された脚部と、前記金属シースに物理的かつ電気的に接続されたＴ字
型部分とを有する金属タブを含むことを特徴とする請求項３７に記載のアンテナ
アセンブリ。
【請求項４０】前記一体的金属板、前記同軸ケーブルの一端、及び前記
金属タブを覆うプラスチックレードームを含むことを特徴とする請求項３９に記
載のアンテナアセンブリ。
【請求項４１】前記放射器要素が、前記接地平面要素が占める面に概ね
平行な面に延在することを特徴とする請求項３６に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項４２】前記接地平面要素に接続された第１の導体及び前記結合
タブに接続された第２の導体を有するケーブルを含むことを特徴とする請求項４
１に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項４３】前記放射器要素が占める面に対して傾斜した面を占める
ことを特徴とする請求項３６に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項４４】前記放射器要素が占める前記面が、前記空隙が前記放射
器要素から前記接地平面要素に至る最も短い距離を画定する向きに傾斜している
ことを特徴とする請求項４３に記載のアンテナアセンブリ。
【請求項４５】前記接地平面要素に接続される第１の導体及び前記結合
タブに接続される第２の導体を有するケーブルを含むことを特徴とする請求項４
４に記載のアンテナアセンブリ。