JP2003535541A - 狭周波数帯で、交差素子で、オフセット調整済みデュアルバンドの、二重モードのミアンダライン装荷アンテナ - Google Patents

狭周波数帯で、交差素子で、オフセット調整済みデュアルバンドの、二重モードのミアンダライン装荷アンテナ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】 本発明は、第１の周波数帯ではループモードで動作し、第２の周波数帯では静電同調を利用して単極共振周波数を調整する、二周波数帯のミアンダライン装荷アンテナ（ＭＬＡ）を特徴とする。一実施形態では、構造の単極共振周波数を下げる目的で、１つまたはそれ以上の静電フラップが、直交したＭＬＡ素子に装備されている。ＭＬＡ素子をオフセット調整し、ＲＦ信号を適切に供給することによって、本発明によるアンテナは、第１の動作周波数では垂直偏波動作を呈し、第２の動作周波数では円偏波を呈する。本発明によるアンテナは、携帯電話およびＧＰＳアンテナの二重の目的を、代表的な用途としている。このアンテナは、携帯電話モードのときに約８４５ＭＨｚの垂直偏波で動作する一方で、ＧＰＳサービスの際には１．５ＧＨｚの円偏波で動作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミアンダライン装荷アンテナに関し、特に、異なる２つのモードお
よび異なる２つの周波数帯で同時に動作するアンテナに関する。
【０００２】
【発明の背景】
これまで、高効率アンテナは、発信周波数の４分の１波長程度の最小寸法を有
した構造を、一般に必要としてきた。このような寸法は、アンテナを容易に励起
させ、共振周波数またはそれに近い周波数で動作させることによって、エネルギ
の散逸による抵抗の損失を抑え、伝達されるエネルギを最大化させることを可能
にしてきた。しかしながら、このようなアンテナは、共振波長のときに大サイズ
化する傾向があった。さらに、周波数が低くなると、それに比例して、アンテナ
の寸法が増大していた。
【０００３】 小型通信デバイスに対する需要の急増にともなって、コンパクトなアンテナ設
計の必要性も増大している。さらに、複数の周波数帯で動作するアンテナに対し
ても、関心が高まっている。
【０００４】 従来のアンテナの設計および機能にともなう幾つかの欠点に対処するため、ミ
アンダライン装荷アンテナ（ＭＬＡ）が開発された。このようなＭＬＡの１つが
、米国特許第５，７９０，０８０号「MEANDER LINE LOADED ANTENNA（ミアンダ
ライン装荷アンテナ）」で開示されており、この文献は、引用として本明細書に
組み込まれるものとする。この文献では、可変インピーダンス伝送路アンテナと
も称される、ＭＬＡの一例が示されている。アンテナは、２つの垂直導体と１つ
の水平導体とからなる。垂直導体および水平導体は、ミアンダラインを使用した
ギャップによって隔てられており、これらのミアンダラインは、垂直導体と水平
導体との間のギャップのところで相互に接続されている。
【０００５】 ミアンダラインは、アンテナの電気的長さを調整するように設計されている。
また、メアンダ徐波構造の設計は、素早く且つ僅かな損失でもって回路のミアン
ダラインの長さを増減させて、アンテナの有効な電気的長さを変化させることを
可能にする。この増減の切り換えが可能であるのは、ミアンダラインの高インピ
ーダンスセクションのなかに、常に能動スイッチデバイスが設けられているため
である。これは、スイッチデバイスを流れる電流を小さく維持するので、結果と
して、スイッチからの散逸量が非常に小さく抑えられ、高いアンテナ効率が維持
される。
【０００６】 上記特許によるこの基本的なアンテナは、「８の字型」の受信可能パターンを
提供するループモードで動作することができる。水平偏波のループモードは、ミ
アンダラインを含むライン全体の電気的長さが全波長の複数倍に相当する周波数
でアンテナが動作する場合に得られる。アンテナは、また、電気的長さを動作周
波数の半波長の奇数倍に調整することによって、垂直偏波の単極モードで動作す
ることもできる。ミアンダラインは、電気的または機械的なスイッチを使用した
同調作業によって、所定の周波数において動作モードを変化させるか、あるいは
所定のモードにおいて周波数を切り換えることができる。
【０００７】 ミアンダライン装荷アンテナの発明は、ユニットの寸法を大幅に低減させつつ
、電気的長さを動作周波数の４分の１波長の複数倍に維持する。このタイプのア
ンテナおよび発進機構は、基本性能に対する制約が次のチュー・ハリングトン関
係によって制御される領域において動作する。
【０００８】 効率＝ＦＶ2Ｑ
【０００９】 ここで、Ｑ＝品質係数、Ｖ2＝波長の３乗で表される体積、Ｆ＝幾何学形状係
数（立方体または球体の場合はＦ＝６４）である。
【００１０】 ミアンダライン装荷アンテナは、アンテナのサイズを動作周波数の１波長より
も大幅に小さくするとともに、チュー・ハリングトン関係の限界効率を達成する
ことができる。４分の１波長の単極アンテナは、１０分の１への高さの減少を、
それに匹敵するゲインを達成しつつ達成することができる。
【００１１】 既存のＭＬＡは、狭周波数帯アンテナであり、切り換え可能なミアンダライン
を用いることで、アンテナが広い周波数帯を網羅することを可能にしている。し
かしながら、瞬時帯域幅は、常に狭い。広い周波数範囲に渡って突然に信号が現
れる軍事的用途および商業的用途では、既存のＭＬＡアンテナは、おそらく十分
でないと考えられる。
【００１２】
【従来技術の説明】
上述した米国特許第５，７９０，０８０号は、発信アンテナ素子として機能す
る１つまたはそれ以上の導体素子と、導体素子間で電気信号を結合するように構
成された徐波ミアンダラインと、を含むアンテナに関して記載している。徐波ミ
アンダラインは、アンテナの電気的長さおよび動作特性に影響を及ぼす有効な電
気的長さを有する。アンテナの電気的長さおよび動作特性は、切り換えによって
容易に制御および操作することが可能である。
【００１３】 米国特許第６，０３４，６３７号「DOUBLE RESONANT WIDEBAND PATCH ANTENNA
AND METHOD OF FORMING SAME（二重共鳴広帯域パッチアンテナおよびその形成
方法）」は、広い帯域幅を提供する目的で、非平行エッジを有した実質的に台形
状の平面共振器を含む、二重共鳴広帯域のパッチアンテナに関して記載している
。給電路が、結合を目的として非平行エッジに平行して伸びる一方で、接地面は
、発信効率の増大を目的として平面共振器の下方に広がる。
【００１４】 米国特許第６，００８，７６２号「FOLDED QUARTER WAVE PATCH ANTENNA（４
分の１波長の折り畳みパッチアンテナ）」は、第１および第２の相隔たったアー
ムを有した導体板を含む、４分の１波長の折り畳みパッチアンテナに関して記載
している。接地面は、誘電基板によって導体板から隔てられ、導体板にほぼ平行
である。接地面は、第１のアームの一端に電気的に接続され、第１のアームには
、信号ユニットが電気的に結合されている。信号ユニットは、選択された周波数
帯を有した信号を、伝送および／または受信する。４分の１波長の折り畳みパッ
チアンテナは、また、デュアルバンドアンテナとしても機能することができる。
デュアルバンド動作では、信号ユニットは、第１の周波数帯の第１の信号と、第
２の周波数帯の第２の信号とを、アンテナに提供する。
【００１５】 ＰＣＴ特許国際出願ＷＯ ０１／３４６４には、デュアルバンドのボウタイ／
メアンダアンテナが記載されている。この発明は、誘電材料の両側に設けられた
、双極発信素子と接地面とを開示している。
【００１６】 従来技術による設計の進歩にもかかわらず、従来技術が取り組んでいる問題に
対処できる有効なデュアルバンドアンテナが、依然として必要とされている。し
たがって、携帯電話としての周波数帯と、全地球位置決定システム（ＧＰＳ）ア
ンテナとしての周波数帯など、デュアルバンドでの使用に適したアンテナ構造が
必要とされている。しかしながら、この特定の用途では、携帯電話アンテナは垂
直偏波を、そしてＧＰＳアンテナは円偏波を提供しなければならない。
【００１７】
【発明の概要】
本発明にしたがうと、垂直偏波および円偏波を有し、離れた２つの周波数帯で
動作可能なアンテナを提供するために、交差したＭＬＡ素子対を利用する、デュ
アルバンドのミアンダライン装荷アンテナ（ＭＬＡ）が提供される。
【００１８】 したがって、本発明の目的は、交差した１つのＭＬＡ素子対として構成された
、オフセット調整済みのデュアルバンドのミアンダライン装荷アンテナ（ＭＬＡ
）を提供することにある。
【００１９】 本発明のもう１つの目的は、共振周波数を低減させる目的で、少なくとも１つ
のＭＬＡ素子が静電フラップを装備している、デュアルバンドのＭＬＡを提供す
ることにある。
【００２０】 本発明のさらなる目的は、垂直偏波または円偏波のいずれかを選択して動作可
能な、デュアルバンドのＭＬＡを提供することにある。
【００２１】 従来技術から弁別可能な本発明の目的の１つは、共振周波数を変化させる目的
で静電フラップを使用すること、そして単極モードの位相をスタガ同調またはオ
フセット調整することである。静電フラップは、構造の単極共振周波数を低減さ
せる目的で、基本ＭＬＡループ設計に加えられる。デュアルバンドアンテナの構
築は、オフセット調整済みの交差したＭＬＡ素子対を使用することによって行っ
て良い。また、交差した構成は、垂直偏波アンテナとしての動作または円偏波ア
ンテナとしての動作をいずれも可能にする。
【００２２】 本発明のさらなる目的は、携帯電話およびＧＰＳサービスの両方に適応して構
成されたデュアルバンドＭＬＡを提供することにある。
【００２３】 本発明の目的の１つは、２つの周波数帯での同時動作できるデュアルバンドア
ンテナであって、接地面と、第１のループモード周波数に同調され且つ第１の単
極共振周波数を有した第１のミアンダライン装荷アンテナ素子と、を備えるデュ
アルバンドアンテナである。第１のアンテナ素子は、接地面の上に設けられてい
る。このアンテナでは、第２のループモード周波数に同調され且つ第２の単極共
振周波数を有した第２のミアンダライン装荷アンテナ素子が、やはり接地面の上
に設けられている。また、第１のアンテナ素子の第１の単極共振周波数を第１の
単極周波数に静電同調させるための手段と、第２のミアンダライン装荷アンテナ
素子の第２の単極共振周波数を第２の単極周波数に静電同調させるための手段と
、が設けられる。
【００２４】 もう１つの目的は、周波数領域での中心周波数が約３ｄＢになるように、第１
および第２の単極周波数を同調された、デュアルバンドアンテナである。
【００２５】 さらなる目的は、静電同調のための手段が、第１および第２のアンテナ素子に
設けられたフラップを備える、デュアルバンドアンテナである。一実施形態では
、第１の周波数帯は約８５０ＭＨｚを中心とし、第２の周波数帯は約１．５ＧＨ
ｚを中心としている。さらに、デュアルバンドアンテナは、第１の周波数帯では
垂直偏波を呈し、第２の周波数帯では円偏波を呈する。
【００２６】 本発明の目的の１つは、接地面と、第１のループモード周波数に同調され且つ
第１の単極共振周波数を有した第１のミアンダライン装荷アンテナ素子と、を備
えるデュアルバンドアンテナであり、このとき、第１のアンテナ素子は、接地面
の上に設けられている。第２のミアンダライン装荷アンテナ素子は、第２のルー
プモード周波数に同調され、且つ第１のアンテナ素子に実質的に直交した状態で
接地面の上に設けられ、第２の単極共振周波数を有している。第１の単極共振周
波数の同調のために、１つまたはそれ以上の静電フラップが第１のアンテナ素子
に搭載され、第２の単極共振周波数の同調のために、１つまたはそれ以上の静電
フラップが第２のアンテナ素子に搭載されている。
【００２７】 さらなる目的は、フラップが金属であり、その金属の周りを誘電材料に取り囲
まれた、デュアルバンドアンテナである。第１および第２のミアンダライン装荷
素子は、接地面から突き出した１対の垂直側面と、これら垂直側面間に設けられ
た上面カバーと、をそれぞれ備え、このとき、上面カバーと垂直側面との間には
、各上面カバーに複数の静電フラップを搭載されたギャップが存在する。さらに
、垂直側面とフラップとの間の間隔を調整することによって、同調作業が実施さ
れる。
【００２８】 さらなる目的は、第１の単極共振周波数を所望の単極周波数帯に同調させ且つ
第２の単極共振周波数を所望の単極周波数帯に同調させるプロセスによって生成
されるデュアルバンドアンテナである。そして、第１のアンテナ素子と第２のア
ンテナ素子との間には、第１または第２のアンテナ素子のオフセット調整によっ
て、０度の単極位相差が生成される。
【００２９】 さらに別の目的は、接地面と、第１のループモード周波数に同調され且つ第１
の単極共振周波数を有した第１のボウタイミアンダライン装荷アンテナ素子と、
を備えるデュアルバンドアンテナであり、このとき、第１のアンテナ素子は、接
地面の上に設けられている。第２のボウタイミアンダライン装荷アンテナ素子は
、第２のループモード周波数に同調され、且つ第１のアンテナ素子に実質的に直
交した状態で接地面の上に設けられており、第２の単極共振周波数を有している
。第１の単極共振周波数の同調のために、１つまたはそれ以上の静電フラップが
第１のアンテナ素子に搭載され、第２の単極共振周波数の同調のために、１つま
たはそれ以上の静電フラップが第２のアンテナ素子に搭載されている。第１およ
び第２のボウタイミアンダライン装荷素子は、接地面から垂直に突き出した垂直
側面と、垂直側面から突き出した三角形の水平部分と、をそれぞれ備え、このと
き、水平部分と垂直側面との間には、静電フラップを搭載されたサイドギャップ
が存在する。
【００３０】 さらに別の目的は、アンテナ素子の外側または内側に静電フラップを設けられ
たデュアルバンドアンテナである。また、静電フラップは、水平部分に電気的に
接続され、垂直側面から絶縁されている。あるいは、静電フラップは、垂直側面
に電気的に接続され、水平部分から絶縁されている。あるいは、１つまたはそれ
以上の静電フラップが、垂直側面および水平部分から電気的に絶縁されている。
【００３１】 以下の詳細な説明から、本発明の他の目的および利点が、当業者にとって容易
に明らかになる。以下の詳細な説明は、単に、本発明を実施するにあたって発明
者が考え付いた最良の形態を例示することによって、本発明の好ましい一実施形
態のみを示している。本発明は、当然ながら、他の様々な実施形態で実現するこ
とができ、いくつかの詳細に関しては、本発明から逸脱することなく様々な自明
の変更を加えることが可能である。
【００３２】 添付の図面を参照にしながら行う以下の詳細な説明から、本発明が完全に理解
される。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明は、離れた２つの周波数帯での動作を提供するデュアルバンド交差素子
ＭＬＡ構造を提供する。また、本発明によるアンテナの信号給電構成を変更する
ことによって、垂直偏波と円偏波の両方が、本発明によるアンテナから得られる
。
【００３４】 図１は、米国特許第５，７９０，０８０号に詳細に記載された、従来技術によ
るミアンダライン装荷構造１００を示している。１つの相対する側面ユニット対
１０２が、接地面１０５に接続され、接地面１０５から実質的に直角に突き出し
ている。側面１０２の間には、水平な上面カバー１０４が設けられているが、こ
の上面カバー１０４は、側面１０２と直接には接触しない。その代わり、側面１
０２を上面カバー１０４から隔てるギャップ１０６が存在する。図２に示したよ
うなミアンダライン装荷素子１０８は、構造１００の内側のすみに設けられるの
で、ギャップ近くの水平カバー１０４側または側面１０２側にくる。
【００３５】 ミアンダライン装荷構造１０８は、ラインの電気的長さを変化させて構造１０
０の特性を切り換える切り換え手段となる。従来の技術において詳細に説明され
たように、このような切り換え手段は、電気的長さを変化させ、ひいては図３Ａ
から図３Ｄまでに示すように波長を変化させることによって、ループモードまた
は単極モードでの動作を可能にする。
【００３６】 先ず、図４Ａを参照すると、参照番号１００を付された従来のＭＬＡ素子の断
面の概略が示されている。２つの垂直な発信面１０２は、ギャップ１０６によっ
て水平表面１０４から隔てられている。垂直表面１０２と水平表面１０４との間
には、１対のミアンダライン１０８が接続されている。ミアンダライン１０８は
、従来の技術において説明されたように、垂直表面１０２または水平表面１０４
のいずれかの上に搭載して良い。発明の説明を目的として選択されたこの用途で
は、アンテナ１００は、約１．５ＧＨｚ（すなわちＧＰＳの動作周波数）に変更
されたループモード応答を有する。このように構成されたアンテナ１００は、約
８６０ＭＨｚの自然発生的な単極共振周波数を有する。
【００３７】 次に、図４Ｂも参照すると、図４Ａに類似した参照番号１２０を付されたＭＬ
Ａ素子が示されている。２つの垂直な発信面１０２は、ギャップ１０６によって
水平表面１０４から隔てられている。ミアンダライン１０８は、上述したものと
同様であるが、静電フラップ１２２が、水平表面１０４に追加されている。
【００３８】 静電フラップ１２２は、単極共振周波数を有効に低減させて単極動作を変化さ
せる分路キャパシタンスを提供する。発明の説明を目的として選択されたこの実
施例では、単極共振周波数は、約８６０ＭＨｚから約８３０ＭＨｚに低減される
。後者の周波数が選択されたのは、これが、代表的な携帯電話の動作周波数であ
るためである。静電フラップ１２２からの分路キャパシタンスの追加は、ＭＬＡ
素子１２０のループモード周波数応答には影響を及ぼさないので、その１．５Ｇ
ＨｚのＧＰＳ周波数帯での動作が影響を受けることはない。アンテナ素子は別々
に２つ存在するので、両方のアンテナ素子の共振周波数を下げることが望ましい
場合もあり得る。
【００３９】 円偏波を達成するためには、ＭＬＡ素子１００，１２０は、アンテナ設計分野
の当業者のあいだで周知のように直交給電される（すなわち電圧供給の位相が９
０度ずれている）。静電フラップ１２２によってＭＬＡ素子１２０に追加された
分路キャパシタンスは、周波数：１．５ＧＨｚでの素子１２０のループ周波数応
答に影響を及ぼさないので、２つの素子１００，１２０は、電気的に同一であり
、静電フラップ１２２が、ループモード動作を妨害することはない。
【００４０】 次に、図５を参照すると、素子が交差したオフセット調整済みのＭＬＡアンテ
ナの一実施形態の透視図が示されている。図中、下方のＭＬＡ素子１３０は、共
通の接地面１２４の上に設けられている。下方のＭＬＡ素子は、上面部分１３２
と、１対の側面部分１３４とを有する。上面部分１３４には、１対の静電フラッ
プ１３６が設けられ、側面部分１３２に静電結合されている。同様に、上方のＭ
ＬＡ素子１４０は、下方のＭＬＡ素子１３０に直交した状態で、共通の接地面１
２４の上に設けられている。上方のＭＬＡ素子１４０は、上面部分１４２と、１
対の側面部分１４４とを有する。上面部分１４４には、１対の静電フラップ１４
６が設けられ、側面部分１４６に静電結合されている。
【００４１】 この実施形態は、２つの直交した単極アンテナ１３０，１４０のそれぞれを、
先ず、適切な周波数帯を得られるように同調させ、次いで、単極動作において０
度の位相差を得られるように同調させることを要する。
【００４２】 携帯電話動作モードなどの他の用途で必要とされる周波数および偏波を達成す
るため、図６に示すように、ＭＬＡ素子１３０，１４０がオフセット調整され、
交差したＭＬＡの周波数応答が周波数領域の３ｄＢ地点で重複する。第１のＭＬ
Ａ素子１３０は、曲線Ａとして表され、直交したＭＬＡ素子１４０は、曲線Ｂと
して示される。中心周波数Ｆ0は、同調済みの２つのアンテナ１３０，１４０の
平均であり、３ｄＢ地点である。オフセット調整は、直交給電関係をオフセット
し、単極モードの共振周波数を同位相にする。このオフセット調整によって導入
される僅かな対称性は、アンテナのＧＰＳ動作モードに何らかの影響を及ぼすこ
とはないが、アンテナが携帯電話モードで動作する際には、固有の電圧／電流の
位相関係と、所要の垂直偏波とを提供する。
【００４３】 一実施形態では、静電フラップは金属であり、誘電体でコーティングされてい
る。これらは、導体の上面または側面のいずれかに固定されている。これらのフ
ラップは、素子との静電結合に依存しており、その性能に影響を及ぼす。フラッ
プと表面との間の間隔は、静電値に影響を及ぼす係数の１つであり、同調のプロ
セスによって変化される。この好ましい実施形態では、フラップは、曲げること
ができ、可動である一方で、移動後の位置を維持するのに十分な硬さも有する。
【００４４】 フラップは、水平表面または垂直表面のいずれかに取り付けることができる。
また、１つの表面に複数のフラップを取り付けることもできる。フラップは、は
んだ付けする、溶接する、または導電性もしくは絶縁性の接着剤で接着すること
を含む、幾つかの方法で固定することができる。フラップは、その一端を垂直表
面または水平表面のいずれかに接地させ、ギャップのところで曲げて良い。フラ
ップは、あるいは、いずれの表面からも絶縁され、単にギャップのところで静電
結合されても良い。一実施形態では、フラップと表面との間に異なる厚さのシム
が設けられ、対応する表面からフラップを正確に隔てるために使用される。また
、特に、最小限の同調プロセスしか要求されない量産型では、フラップを内側に
取り付けて本明細書で開示されたように機能させることもできる。
【００４５】 開示されたこの実施形態では、フラップ１２２は、ギャップ１０６のところで
曲げられ、側板１３２，１４２に近接するように、しかし直接には接触しないよ
うに配置される。同調のプロセスは、いずれの順序で行っても良いが、フラップ
と側面部分１３２，１４２との間の間隔を調整して共振周波数を下げ、それによ
ってキャパシタンスを変化させることは、必然的に含まれる。次いで、両方の構
成から所望の周波数が得られたら、素子１３０または１４０のフラップ１３６ま
たは１４６を操作することによって、その構造のオフセット調整がなされる。
【００４６】 例えば、構造１３０，１４０の周波数帯が、適切な所定の周波数帯まで低減さ
れたら、下方の素子１３０は、さらに、例えば８２０ＭＨｚなどのさらに低い周
波数に同調される。この追加の同調が実施されるのは、下方素子の位相を上方素
子１４０の位相から反対方向に９０度だけずらすことによって、位相差を打ち消
し、結果として、中心周波数が上方素子１３０と下方素子１４０との平均である
０度の位相差を得るためである。
【００４７】 この２段階の同調プロセスは、単に実施形態の１つであり、周波数および位相
の両方を変化させるために実施される。他の用途では、周波数のみを変化させる
、あるいは位相のみを変化させるなど、１つの係数のみを変化させても良い。こ
のような状況では、１組のフラップのみが必要とされる。
【００４８】 本発明を開示することを目的として選択されたこの構造が、様々な変更形態を
有することは、当業者ならば明らかである。他の動作環境すなわち動作要件に対
応するためには、動作周波数帯すなわち偏波の組み合わせを変えることが求めら
れる。例えば、片方のまたは両方のＭＬＡ素子に、静電フラップが追加される場
合もある。
【００４９】 図７は別の構造の実施例の１つ、「ボウタイ」構成を図示する。この実施形態
の構造は、対称的であり、交差素子をともなわない。この場合は、シャドーイン
グおよび交差結合が低減されるので、この同調プロセスは、直角に交差した素子
の場合よりも単純であり、必要な繰り返しも少なくてすむ。十分な同調を可能に
するために、静電フラップは、４つの部分１５２，１５４，１５６，１５８の全
ての上に搭載されても良いし、または、少なくとも２つの側面の上に搭載されて
も良い。ボウタイアンテナのさらなる詳細に関しては、同発明者によって２００
１年５月３１日に出願された係属特許出願「NARROW BAND, SYMMETRIC, CROSSED,
CIRCULARLY POLARIZED MEANDER LINE LOADED ANENNA（狭周波数帯で、対称的で
、交差され、円偏波されたミアンダライン装荷アンテナ）」に記載されている。
【００５０】 当業者にとっては、特定の動作条件および動作環境に見合う他の変更形態およ
び代替形態が明らかであるので、本発明は、説明を目的として選択された実施例
に限定されず、本発明の真の範囲から逸脱しない限りにおいて、あらゆる変更形
態および代替形態を網羅するものと考えられる。
【００５１】 上述された発明の説明を踏まえたうえで、添付した特許請求の範囲において、
特許による保護を望まれる発明の内容が開示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術によるミアンダライン装荷アンテナの概要を示した透視図である。
【図２】 図１のミアンダライン装荷ループアンテナにおいて素子結合器として使用され
るミアンダラインの概要を示した透視図である。
【図３】 図３Ａから図３Ｄまでの一連の図からなり、ミアンダライン装荷アンテナの４
つの動作モードを示した図である。
【図４Ａ】 従来のＭＬＡループ素子の概要を示した断面図である。
【図４Ｂ】 単極共振周波数を下げる目的で静電フラップを加えられた図４ＡのＭＬＡルー
プ素子の概要を示した断面図である。
【図５】 本発明によるデュアルバンド交差素子ＭＬＡアンテナの概要を示した透視図で
ある。
【図６】 図５のデュアルバンドアンテナの２つの素子に関し、周波数応答と周波数との
関係を示したグラフである。
【図７】 単極共振周波数を下げる目的で静電フラップを加えられたボウタイＭＬＡルー
プ素子の概要を示した断面図である。
【符号の説明】
１００…ＭＬＡ素子 １０２…垂直表面 １０４…水平表面 １０５…接地面 １０６…ギャップ １０８…ミアンダライン １２０…ＭＬＡ素子 １２２…静電フラップ １２４…共通の接地面 １３０…下方のＭＬＡ素子 １３２…側面部分 １３４…上面部分 １４０…上方のＭＬＡ素子 １４２…側面部分 １４４…上面部分 １４６…静電フラップ対 １５２，１５４，１５６，１５８…上面部分
───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ ＩＮＦＯＲＭＡ ＴＩＯＮ ＡＮＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＳＹＳＴＥＭＳ ＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯ Ｎ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ (72)発明者 アポストロス・ジョン アメリカ合衆国 ニューハンプシャー州 03054 メリマク，マジェスティック・レ ーン，３ Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA10 AA11 AB04 HA05 JA03 JA05 JA06 JA07

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の周波数帯および第２の周波数帯での同時動作のための
    デュアルバンドアンテナであって、 ａ）接地面と、 ｂ）第１のループモード周波数に同調され、第１の単極共振周波数を有し、前
    記接地面の上に設けられた、第１のミアンダライン装荷アンテナ素子と、 ｃ）第２のループモード周波数に同調され、第２の単極共振周波数を有し、前
    記接地面の上に設けられた、第２のミアンダライン装荷アンテナ素子と、 ｄ）前記第１のアンテナ素子の前記第１の単極共振周波数を、第１の単極周波
    数に静電同調させるための手段と、 ｅ）前記第２のアンテナ素子の前記第２の単極共振周波数を、第２の単極周波
    数に静電同調させるための手段と を備えるデュアルバンドアンテナ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記第１の周波数帯は約８５０ＭＨｚを中心とし、前記第２の周波数帯は約１
    ．５ＧＨｚを中心とする、デュアルバンドアンテナ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記静電同調のための手段は、前記第１および第２のアンテナ素子に固定され
    た１つまたはそれ以上のフラップを備える、デュアルバンドアンテナ。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記第１の周波数帯では垂直偏波を呈し、前記第２の周波数帯では円偏波を呈
    するデュアルバンドアンテナ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記第１および前記第２の単極周波数は、周波数領域のなかの中心周波数が約
    ３ｄＢになるように、それぞれ異なる値に同調される、デュアルバンドアンテナ
    。
  6. 【請求項６】 ２つの周波数帯での同時動作のためのデュアルバンドアンテ
    ナであって、 ａ）接地面と、 ｂ）第１のループモード周波数に同調され、第１の単極共振周波数を有し、前
    記接地面の上に設けられた、第１のミアンダライン装荷アンテナ素子と、 ｃ）第２のループモード周波数に同調され、前記第１のアンテナ素子と実質的
    に直交するように前記接地面の上に設けられ、第２の単極共振周波数を有した、
    第２のミアンダライン装荷アンテナ素子と、 ｄ）前記第１の単極共振周波数の同調のために、前記第１のアンテナ素子に搭
    載された、１つまたはそれ以上の静電フラップと、 ｅ）前記第２の単極共振周波数の同調のために、前記第２のアンテナ素子に搭
    載された、１つまたはそれ以上の静電フラップと を備えるデュアルバンドアンテナ。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記フラップは金属であり、前記金属の周りは絶縁誘電体で取り囲まれている
    、デュアルバンドアンテナ。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記アンテナ素子の外側に設けら
    れている、デュアルバンドアンテナ。
  9. 【請求項９】 請求項６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記アンテナ素子の内側に設けら
    れている、デュアルバンドアンテナ。
  10. 【請求項１０】 請求項６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記第１および第２のミアンダライン装荷素子は、前記接地面から直角に突き
    出した１対の垂直側面と、前記垂直側面の間に並列して設けられた水平部分と、
    をそれぞれ備え、前記水平部分と前記垂直側面との間には、前記静電フラップを
    搭載されたギャップが存在する、デュアルバンドアンテナ。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記水平部分には電気的に接続さ
    れ、前記垂直側面からは絶縁されている、デュアルバンドアンテナ。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記垂直側面には電気的に接続さ
    れ、前記水平部分からは絶縁されている、デュアルバンドアンテナ。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記垂直側面および前記水平部分
    から電気的に絶縁されている、デュアルバンドアンテナ。
  14. 【請求項１４】 請求項１０に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記同調は、前記垂直側面と前記フラップとの間の間隔を調整することによっ
    て実施される、デュアルバンドアンテナ。
  15. 【請求項１５】 請求項６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 ａ）前記第１の単極共振周波数を、所望の単極周波数帯に同調させる動作と、 ｂ）前記第２の単極共振周波数を、前記所望の単極周波数帯に同調させる動作
    と、 ｃ）前記第１のアンテナ素子または前記第２のアンテナ素子のいずれかを、オ
    フセット調整することによって、前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ
    素子との間に、０度の単極位相差を生成する動作と によって生成されたデュアルバンドアンテナ。
  16. 【請求項１６】 デュアルバンドアンテナであって、 ａ）接地面と、 ｂ）第１のループモード周波数に同調され、第１の単極共振周波数を有し、前
    記接地面の上に設けられた、第１のボウタイミアンダライン装荷アンテナ素子と
    、 ｃ）第２のループモード周波数に同調され、前記第１のアンテナ素子と実質的
    に直交するように前記接地面の上に設けられ、第２の単極共振周波数を有した、
    第２のボウタイミアンダライン装荷アンテナ素子と、 ｄ）前記第１の単極共振周波数の同調のために、前記第１のアンテナ素子に搭
    載された、１つまたはそれ以上の静電フラップと、 ｅ）前記第２の単極共振周波数の同調のために、前記第２のアンテナ素子に搭
    載された、１つまたはそれ以上の静電フラップと を備えるデュアルバンドアンテナ。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記アンテナ素子の外側に設けら
    れている、デュアルバンドアンテナ。
  18. 【請求項１８】 請求項１６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記１つまたはそれ以上の静電フラップは、前記アンテナ素子の内側に設けら
    れている、デュアルバンドアンテナ。
  19. 【請求項１９】 請求項６に記載のデュアルバンドアンテナであって、 前記第１および第２のボウタイミアンダライン装荷素子は、前記接地面から直
    角に突き出した１対の垂直側面と、前記垂直側面から突き出した三角形の水平部
    分と、をそれぞれ備え、前記水平部分と前記垂直側面との間には、前記静電フラ
    ップを搭載されたサイドギャップが存在する、デュアルバンドアンテナ。
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