JP2008526098A - 三重偏波パッチアンテナ - Google Patents
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Abstract
本発明は第1パッチ2、第2パッチ3、第3パッチ4を含むアンテナ装置に関し、これらのパッチ2〜4はそれぞれ第1エッジ11、第2エッジ12、第3エッジ13を備える。本アンテナ装置は更に、第1パッチ2内に第1給電点16を備え、第2パッチ3内には少なくとも第2給電点22と第3給電点23とを備える。第1動作モードでは第1給電点16が第1エッジ11と第2エッジ12との間の第1スロット30に一定の第1電界31を生成する。第2動作モードでは第2給電点22により第2エッジ12と第3エッジ13との間の第2スロット33に正弦変化する第2電界32が生成される。第3動作モードでは、第3給電点23により第2スロット33において、正弦変化する第3電界34が生成される。
Description
本発明は第1パッチ、第2パッチ及び第3パッチを含むアンテナ装置に関する。各パッチは導電体で作られ、かつ、第1主平面及び第2主平面を持つ。これらのパッチは主平面の全てが互いに本質的に平行となるように、第1パッチを一番上にして上下方向に重ねて配置されている。アンテナ装置において、第1パッチは第1エッジを有し、第2パッチは第2エッジを有し、第3パッチは第3エッジを有する。さらに、アンテナ装置は給電機構を含む。
無線通信システムに対する要求は、着実に増加してきており、かつ、今でも増加しつつある。そして、この増加の間、多くの技術的進展段階があった。無相関な伝搬経路を採用することにより、無線システム用に増加したシステム容量を獲得するため、MIMO(マルチ入力マルチ出力)システムが、その容量を改善するための望ましい技術を構成するものと考えられてきた。MIMOは、例えば、数個の送信および受信アンテナにより、多くの個別の独立した信号経路を採用する。
MIMOシステムには、チャネルを評価すること、及び、常にその評価を更新することが求められる。この更新は、既知の方法で、いわゆるパイロット信号を連続的に送信することで実現してもよい。チャネルの評価結果は、チャネル・マトリックスとして得られる。もし、多くの送信アンテナTxが、多くの受信アンテナRxに対して、送信信号ベクトルを構成する信号を送信すれば、全Tx信号が一つのRxアンテナで合計され、そして、その一次結合により、受信信号ベクトルが形成される。受信信号ベクトルを逆チャネル・マトリックスと乗算することによってチャネルは補償され、そして、最初の情報が獲得される、即ち、正確なチャネル・マトリックスが分れば、正確な送信信号ベクトルを得ることができる。これにより、チャネル・マトリックスは、TxアンテナポートとRxアンテナポートとのそれぞれに結合するものとして働く。これらのマトリックスはMxNのサイズであり、ここで、MはTxアンテナの入力(アンテナ・ポート)数であり、NはRxアンテナの出力(アンテナ・ポート)数である。このことは、MIMOシステム分野の当業者には既知である。
MIMOシステムを効率的に機能させるため、無相関の、または、少なくとも本質的に無相関の送信信号が必要である。この明細書中、“無相関信号”という用語は、信号の放射パターンがほぼ直交していることを示す。アンテナが、少なくとも二つの直交偏波で送受信を行なう構成であれば、一つのアンテナで可能となる。もし、一つのアンテナで、三つ以上の直交偏波を使用する場合、複数の独立伝搬経路を持つ、いわゆる高散乱環境で使用する必要がある。なぜなら、そうしなければ、三つ以上の直交偏波から利得を得ることができないからである。多くの電磁波が空間の単一の点で同時に発生する場合、高散乱環境は起ると考えられている。従って、高散乱環境では、複数の独立伝搬経路は使用するアンテナの全ての自由度を可能とするので、三つ以上の直交偏波を使用できる。
MIMOシステムのアンテナは、アンテナポートでの受信信号間の低相関を達成するため、空間的分離、即ち、物理的分離を利用する。然しながら、これは、結果として大きな配列を必要とし、例えば、携帯端末には適当でない。無相関信号を達成するための他の一つの方法は、偏波分離、即ち、直交偏波で信号を通常に送信し受信することである。
かくして、個のポートを持つMIMOアンテナに、3個の直交ダイポールを用いることが提案されてきた。しかし、そのようなアンテナは生産するのに複雑であり、かつ、例えば、MIMOシステム(約2GHz)に使用する周波数のような高周波数で使用する場合、多くの空間が必要となる。特許文献1に開示されているように、最大6個までのポートが提案されているが、交差ダイポールとそれに付随するループ素子は依然として複雑な構造であり、高周波用として妥当なコストで実現するのは困難である。
本発明の目的は、MIMOシステムに適用でき、ほぼ無相関な三重偏波を送受信できるアンテナ装置を提供することである。さらに、薄い構造で低コストに作られ、かつ、例えば、MIMOシステムで使用される周波数のような、高周波数にも対応可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。
この目的は、技術分野において説明したアンテナ装置によって達成できる。このアンテナ装置は以下のような給電機構を有する。即ち、給電機構は、第1パッチ内に配置された第1給電点を含み、第1給電点は、パッチを通り、第1主表面及び第2主表面のそれぞれにほぼ垂直な第1想像線上に配置され、
更に、給電機構は、第2パッチに、少なくとも第2給電点、第3給電点を含み、
第2、第3給電点は、それぞれ、第1想像線から、所定距離離れて配置され、
第2、第3想像線は、第1想像線と垂直に交差し、
第2想像線もまた、第2給電点と交わり、
第3想像線もまた、第3給電点と交わり、
第2想像線と第3想像線とは互いに角度αを為し、角度αはほぼ90度であり、
前記第1給電点は、送受信時に第1パッチに給電を行なうべく構成され、前記第2給電点及び第3給電点は、送受信時に第2パッチに給電を行なうべく構成され、
第1動作モードでは、第1給電点によって、第1エッジと第2エッジとの間に形成された第1スロット内に一定強度の第1電界を発生させ、第1電界は、前記第1、第2エッジの間に向いており、
第2動作モードでは、第2給電点により、第2エッジと第3エッジとの間に形成された第2スロット内に、第2電界を発生させ、第2電界は、更に、第2エッジと第3エッジとの間に向いており、第2スロットに沿って正弦変化し、
第3動作モードでは、第3給電点により、第2スロット内に、第3電界を発生させ、第2電界は、更に、第2エッジと第3エッジとの間に向いており、第2スロットに沿って正弦変化することを特徴とする。
更に、給電機構は、第2パッチに、少なくとも第2給電点、第3給電点を含み、
第2、第3給電点は、それぞれ、第1想像線から、所定距離離れて配置され、
第2、第3想像線は、第1想像線と垂直に交差し、
第2想像線もまた、第2給電点と交わり、
第3想像線もまた、第3給電点と交わり、
第2想像線と第3想像線とは互いに角度αを為し、角度αはほぼ90度であり、
前記第1給電点は、送受信時に第1パッチに給電を行なうべく構成され、前記第2給電点及び第3給電点は、送受信時に第2パッチに給電を行なうべく構成され、
第1動作モードでは、第1給電点によって、第1エッジと第2エッジとの間に形成された第1スロット内に一定強度の第1電界を発生させ、第1電界は、前記第1、第2エッジの間に向いており、
第2動作モードでは、第2給電点により、第2エッジと第3エッジとの間に形成された第2スロット内に、第2電界を発生させ、第2電界は、更に、第2エッジと第3エッジとの間に向いており、第2スロットに沿って正弦変化し、
第3動作モードでは、第3給電点により、第2スロット内に、第3電界を発生させ、第2電界は、更に、第2エッジと第3エッジとの間に向いており、第2スロットに沿って正弦変化することを特徴とする。
好適な実施形態は、従属請求項に開示されている。
例えば、以下のような幾つかの利点が本発明によって達成される。
つまり、低価格の三重偏波アンテナ装置を得ることができる。また、プレーナー技術で作られる三重偏波アンテナが作製可能であり、空間を消費するアンテナ装置を避けることができる。更に、生産の容易な三重偏波アンテナが得られる。
本発明により、いわゆる三重偏波アンテナ装置が提供される。三重偏波アンテナ装置は、三つの本質的に直交する放射パターンを送信するよう設計される。
本発明の第1実施形態を図式的に示す図1a−cのように、三重偏波アンテナ装置1は第1パッチ2と第2パッチ3と第3パッチ4とを含む。各パッチ2、3、4は比較的薄く、中心点ならびに、第1主表面5、6、7と第2主表面8、9、10とを持ち、その第1、第2主表面5、6、7、8、9、10は互いに本質的に平行である。パッチ2、3、4は、例えば銅のような導体物質で作られる。パッチ2、3、4は、丸い形状が望ましく、かつ、最上部を第1パッチ2として、重ね合わされている。また、パッチ2、3、4は、対応する第1、第2、第3エッジ11、12、13を有している。
三重偏波アンテナ装置1は、中央に配置された第1同軸給電線14を含み、この第1同軸給電線14は、第1給電点16を構成するその中心部分で第1パッチ2と電気的に接触する第1中心導体15を有する。
第1中心導体15は、他のパッチ3、4と何ら電気的に接触していない。第1同軸給電線14は、第2パッチ3、及び第3パッチ4の第1同軸給電線14が通りそうな位置に空けられたホール17a、17bによって、第2パッチ3、及び第3パッチ4の中心部を通る。
三重偏波アンテナ装置1は、更に、第2同軸給電線18及び第3同軸給電線19を含み、それぞれ、第2中心導体20及び第3中心導体21を有する。
第2中心導体20及び第3中心導体21は、それぞれ、第2パッチ3とその外部領域で電気的接触をし、そこで第2給電点22、第3給電点23を構成する。また図1cに示すように、第2給電点22及び第3給電点23は、第1給電点16を通過し主平面4、5、6、7に本質的に垂直な第1想像線24から適当な距離dだけ離れて位置する。距離dは第2中心導体20及び第3中心導体21(図1aでは第3給電点についてのみ示している)に対して、本質的に同じであることが望ましい。
第2想像線25と第3想像線26は第1想像線24に対して垂直であり、それぞれ、第2給電点22、第3給電点23と交差し、互いの間で角度αを作る。角度αは本質的に90°である。想像線24、25、26は説明のためにのみに挿入したのであり、実際の装置1の一部ではない。中心導体15、20、21を有する同軸給電線14、18、19は、給電機構を構成する。
第2中心導体20、第3中心導体21はパッチ2、4と全く電気的接触がなく、パッチ2、3、4の主平面5、6、7、8、9、10に対して主に垂直に伸びる。これらの第2同軸給電線20、第3同軸給電線21は、これら同軸給電線20、21が通るように第3パッチ4に作られた孔27、28により、第3パッチ4の外側領域を通過する。
第1パッチ2及び第2パッチ3と、それらに対応する給電点16、22、23における、それらが帰属する中心導体15、20、21との間の電気的接触は、例えば、はんだ付けによって得られる。
第1同軸給電線14、第2同軸給電線18、第3同軸給電線19により、パッチ2、3、4は、3つの異なる方向に、第1、第2、第3動作モードで励起され、垂直に交わる3つの放射パターンを送信することができる。
第1動作モードでは、第1パッチ2は、第1同軸給電線14からの信号によって給電される。その際、第2パッチ3は、第1パッチ2のグランドプレーンとして動作する。これにより、変性ハットモノポール(degenerated hat-monopole)を得ることができる。
また、分り易くするため給電機構を省略したパッチを示す図2aを参照すると、一定の磁気電流ループ29が、第1及び第2パッチ2、3のエッジ11、12間に生じた円周スロット30内を走ることになる。この磁気電流29は、第1電界31に対応し、第1及び第2パッチ2、3の全円周に沿って存在する。ここで第1電界31は一定強度であり、スロット30の第1及び第2パッチ2、3の主表面5、6、8、9に本質的に垂直を為す。これは、図2aでは、多くの矢印で示されている。図1a−cを参照すると、第2動作モードでは、信号は、第2同軸給電線18から、第2給電点20を経由して、第2パッチ3に給電される。第3パッチ4は、このとき、第2パッチ3のグランドプレーンとして動作する。
分り易くするため給電機構を省略したパッチを示す図2bを参照すると、第2パッチ3及び第3パッチ4のエッジ12、13間に生成された円形スロット33内において、第2パッチ3及び第3パッチ4の主表面6、7、9、10にほぼ垂直をなす方向を向いた第2電界32が生成される。第2電界32は、第2、第3パッチ3、4の全周に沿って、正弦変化する。
電界32は、図2bにおいて、電界強度に対応する長さを有する多くの矢印で示されており、その矢印は、時間に応じて変化する電界の、瞬間的な電界分布を示す。
図1a〜cを参照すると、第3動作モードは第2動作モードに対応するが、ここでは、信号が、第3同軸給電線19を経由して、第2パッチ3に給電される。この信号は、第2給電点22に給電された信号と同位相である。しかし、上述したように、対応する第3給電点23は、第1給電点16を中心として、第2給電点22に関して、90度離れた位置にある。第3パッチ4もまた、ここでは、第2パッチ3のグランドプレーンとして動作する。
また分り易くするために給電部を省略したパッチを示す図2cを参照すると、第2パッチ3及び第3パッチ4のエッジ12、13間に生成された円形スロット33内において、第2パッチ3及び第3パッチ4の主表面6、7、9、10にほぼ垂直をなす方向を向いた第3電界34が生成される。そして、第3電界34は、第2及び第3パッチ3、4の全周に沿って正弦変化する。電界に対して同じ参照方向を用い、もし、第2電界32が正弦で変化するなら、第3電界34は余弦で変化する。これは、さらに、第3電界34は第2電界32に垂直であることを意味する。これについては後にさらに詳しく説明する。第2動作モードの場合と同様に、第3電界は図2cにおいて多くの矢印で示され、矢印の長さは電界の強さに相当し、矢印は時間で調和的に変化する瞬間的な電界分布を示す。
かくして、三重偏波アンテナ装置1は、いまや、三つの異なる方法で励起され、上に述べたように第1電界31、第2電界32及び第3電界34を持つ三つの異なるモードを獲得し、全てが理想的には互いに直交する開口フィールドを構成する。
上記の式で、Ωは表面を表し、記号*は、それが複素共役をであることを意味する。放射パターンの積分のために、Ωは、全ての空間角度を含む閉じられた平面を表し、この積分値がゼロに等しい場合は、放射パターン間には全く相関がない、即ち、放射パターンは互いに直交している。分母は効力正規化項である。
放射パターンが直交していることを決定する場合、開口フィールドを使用することが可能である。開口フィールドを考慮する時、Ωは開口面を表す。エッジ11、12、13間の開口フィールドは直交しており、その理由は、一定値(第1モード)と正弦値(第二および第3モード)の積の一周期にわたる積分はゼロに等しいからである。さらに、2個の直交する正弦値、正弦*余弦、(第2モード及び第3モード)の一周期にわたる積分もまた、ゼロに等しい。これらのフィールド31、32、34はアンテナ装置1の開口部で直交しており、そして、アンテナ1の開口電流(不図示)に相当し、かくしてまた、その開口電流は直交しており、また、当業者には周知のように、離間フィールドには直交フィールド・ベクトルを含む。
少なくとも本質的に直交する放射パターンを3つ持つということは、非常に望ましいことであり、その理由は、このことにより、チャネル・マトリックスの列が独立であってもよいからである。言い換えると、このことは、本発明がMIMOシステムに応用可能であることを意味する。
重ね合わせにより、全ての動作モードは同時に動作してもよく、かくして、三重偏波アンテナ装置により、3個の本質的に直交する放射パターンが送信可能となる。
給電部を実際にどう実現するかは重要ではなく、当業者に明らかな様々な実現方法が存在する。本発明の重要な特徴は、パッチ2、3、4が3つの動作モードにおいて給電され、第1動作モードにおいて、電界31が、第1及び第2パッチ2、3間の円周スロット30で獲得されるということである。他の動作モードでは、電界強度が正弦変化する2個の電界32、34が、第2及び第3パッチ3、4間の円周スロット33で獲得され、これら電界の一つは、他に対して90°回転している。この機能は、給電ネットワーク6の設計によって、または、どのように給電点16、22、23が着想されるかで、制限されることはない。例えば、非接触方法、即ち、当業者には既知の容量性結合によって電気的接続を獲得してもよい。
図3a〜bを用いて第2実施形態について説明する。ここで、三重偏波アンテナ装置1’のパッチ構成は、第1実施形態と同様であり、図において、同じ参照番号を用いる。第1実施形態との相違点は、給電構成にある。三重偏波アンテナ装置1’は、第1同軸給電線14、第2同軸給電線18a、第3同軸給電線19a、第4同軸給電線18b及び第5同軸給電線19bを有する。これらは、それぞれ、第1乃至第5中心導体15、20a、21a、20b、21bを有する。
第1中心導体15を有する第1同軸給電線14と、第1給電点16の位置は、第1実施形態と同様であり、ここでは詳述しない。
第2乃至第5中心導体20a、21a、20b、21bはそれぞれ、その外側部分に置いて、第2パッチ3と電気的接触を有する。第2乃至第5中心導体20a、21a、20b、21bは、それぞれ、第2乃至第5給電点22a、23a、22b、23bを構成する。また、図3cを参照すると、第2乃至第5給電点22a、23a、22b、23bは、第1給電点16を通り、主表面5、6、7、8、9、10とほぼ垂直に交わる第1想像線24から適当な距離だけ離れた位置に配置されている。その距離dは、第2乃至第5中心導体20a、21a、20b、21bについても同様である。
第2想像線25、第2想像線26は、第1想像線24と垂直に交わる。第2想像線25は、第2給電点22aと第4給電点22bを通るが、それらの給電点間には第1想像線24が存在する。第3想像線26は、第3給電点23a、第5給電点23bを通るが、それらの給電点間には第1想像線24が存在する。更に、第2想像線25、第3想像線26は、互いに角度αをなす。これは給電点間の角度を定義する方法であるが、この角度αは、ほぼ90度である。このような給電点間の角度の定義は、さらに本文中で角度変位として参照される。想像線24、25、26は説明のためにのみに挿入したのであり、実際の装置1の一部ではない。
このように、半径dの円周を一周する後続の全ての給電点、第2乃至第5給電点22a、23a、22b、23bの間で、本質的に90°の角度変位がある。そして、第2給電点22aと第4給電点22bが互いに逆側にあり、第3給電点23aと第5給電点23bも互いに逆側にあるように第2乃至第5給電点22a、23a、22b、23bは配置され、第2パッチでの給電点は、時計周りに、第2給電点22a、第3給電点23a、第4給電点22b、第5給電点23bの順に配置される。
中心導体15、20a、21a、20b、21bを有する給電同軸線14、18a、19a、18b、19bは給電機構を構成する。
第2給電点22a及び第4給電点22bは、第1給電点対を構成し、第3給電点23a及び第5給電点23bは、第2給電点対を構成する。給電点対における各給電点は、第1想像線24を挟んで逆側に位置する。1つの給電点対の各給電点は、ほぼ2*α=180°となる角度だけ離れた位置に配置される。更に、対応する給電点の各対は、180°だけ離れた位置に配置される。この結果、全ての給電点は、パッチにおいて、等しくばらばらに配置され、それぞれはほぼ90°だけ離れた位置に配置される。
第2中心導体20a、第3中心導体21a、第4中心導体20b、第5中心導体21は他のパッチ2、4と全く電気的接触がなく、パッチ2、3、4の主平面5、6、7、8、9、10に対してほぼ垂直に延設される。これらの第2乃至第5同軸給電線18a、19a、18b、19bは、それらの給電線が通るように第3パッチ4に作られた孔27a、28a、27b、28bにより、第3パッチ4の外側領域を横切る。
第1パッチ2及び第2パッチ3と、対応する給電点16、22a、23a、22b、23bにおける中心導体15、20a、21a、20b、21bとの間の電気的接触は、例えば、はんだ付けによって得られる。
第2同軸給電線18a及び第4同軸給電線18bは、互いに180°の位相差で給電を行ない、これにより、対応する第2給電点22a及び第4給電点22bは、180°の位相差で給電される。更に、第3同軸給電線19a及び第5同軸給電線19bは、互いに180°の位相差で給電を行ない、これにより、対応する第3給電点23a及び第5給電点23bには、180°の位相差で給電される。この位相シフトは、従来の移相器(不図示)を従来のやり方で用いて導入してもよい。
第2実施形態に係る三重偏波アンテナ装置1’は、第1実施形態において図2a〜cを参照して説明したものに対応する3つの動作モードを有し、同じ無線性能を得ることができる。第1実施形態と、第2実施形態の違いは、第2実施形態が、第2パッチ3において2つではなく、4つの給電点を備える点にある。これら4つの給電点は、より容易にインピーダンスが一致した、よりバランスの取れた給電を実現するが、同時により複雑な構成となる。
当業者には既知のことであるが、相反関係のため、上述した三重偏波アンテナ装置1、1’の送信特性に対して、それに相当する等価な受信特性があり、このため、三重偏波アンテナ装置は、三つの本質的に非相関の動作モードで送信と受信の両方ができるようになる。
本発明は以上に説明した実施形態に限定されず、単に、本発明の例として見なされるべきであり、添付の特許請求項の範囲内で自由に変更が行なわれてもよい。
説明したパッチの代わりに、他のタイプのパッチを適用してもよい。例えば、パッチは他の形状をしていてもよく、例えば、四角形、長方形または八角形、十字形或いは星形であってもよい。また、3個のパッチは、それらの間で異なる形状をしていてもよく、即ち、第1パッチは八角形であってもよく、第2パッチは正方形等であってもよい。
パッチはいかなる適当な導電材料で作られてもよく、例えば、銅、アルミニウム、銀、金であってもよい。さらに、パッチは薄い金属シートから作られ、かつ、空気のみで分離されてもよい。また、適当な固定物(示されていない)で位置を保持されてもよい。また、パッチは、銅被覆ラミネートからエッチングしてもよい。
パッチに対するいかなる種類の給電も、本発明の範囲内であり、各種のプローブ給電は最も望ましい。上記で述べた容量性プローブ給電はそのような一つの代替案である。
第1想像線と各給電点との間の距離dは、どの給電点でも同じである必要はなく、適切になら変えてもよい。給電点の位置は所望のインピーダンスで決定される。つまり、一般的には、所望のインピーダンス整合を得るように距離dを変化させる。
第1想像線はパッチの中心領域を通過する必要はなく、適切な場所ならどこでもパッチを通過してもよい。
さらに、給電ネットワークは多くの異なる方法で実装されてもよく、それらは当業者には明らかである。パッチには、他の互いに直交する偏波、例えば、右手円形偏波、及び/又は、左手円形偏波を得る方法で給電されてもよい。
Claims (8)
- 第1パッチ(2)、第2パッチ(3)及び第3パッチ(4)を備えたアンテナ装置であって、各パッチは導電体からなり、それぞれ第1主表面(5、6、7)と第2主表面(8、9、10)を有し、第1パッチ2を最上面にして重ねられたことにより、全ての主表面(5、6、7、8、9、10)は互いにほぼ平行であり、アンテナ装置(1、1’)において、第1パッチ(1)は第1エッジ(11)を有し、第2パッチ(3)は第2エッジ(12)を有し、第3パッチ(4)は第3エッジ(13)、さらにここでアンテナ装置(1、1’)は給電機構を有し、
給電機構は第1給電点(16)を備え、
第1給電点(16)は、第1パッチ(2)内に配置され、パッチ(2、3、4)を通り、第1主表面(5、6、7)及び第2主表面(8、9、10)のそれぞれにほぼ垂直な第1想像線(24)上に配置され、
更に、前記給電機構は、第2パッチ(3)に、少なくとも第2給電点(22)、第3給電点(23)を含み、
第2、第3給電点(22、23)は、それぞれ、前記第1想像線(24)から、距離(d)離れて配置され、
第2、第3想像線(25、26)は、第1想像線(24)と垂直に交差し、
第2想像線(25)もまた、第2給電点(22)と交わり、
第3想像線(26)もまた、第3給電点(23)と交わり、
第2想像線(2)と第3想像線(24)とは互いに角度αを為し、角度αはほぼ90度であり、
前記第1給電点(16)は、送受信時に第1パッチ(2)に給電を行なうべく構成され、前記第2給電点(22)及び第3給電点(23)は、送受信時に第2パッチ(3)に給電を行なうべく構成され、
第1動作モードでは、第1給電点(16)によって、第1エッジ(11)と第2エッジ(12)との間に形成された第1スロット(30)内に一定強度の第1電界(31)を発生させ、第1電界(31)は、前記第1、第2エッジ(11、12)の間に向いており、
第2動作モードでは、第2給電点(22)により、第2エッジ(12)と第3エッジ(13)との間に形成された第2スロット(33)内に、第2電界(32)を発生させ、第2電界(32)は、更に、前記第2エッジ(12)と第3エッジ(13)との間に向いており、第2スロット(33)に沿って正弦変化し、
第3動作モードでは、第3給電点(23)により、前記第2スロット(33)内に、第3電界(34)を発生させ、第2電界(34)は、更に、前記第2エッジ(12)と第3エッジ(13)との間に向いており、第2スロット(33)に沿って正弦変化することを特徴とするアンテナ装置。 - 前記第1乃至第3動作モードには、同時に移行可能であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記給電機構は、第2パッチに4つの給電点、第2、第3、第4、第5給電点(22a、23a、22b、23b)を有し、
第2想像線(25)は、第2、第4給電点(22a、22b)を通り、それらの間に第1想像線(24)が位置し、
第3想像線(26)は、第3、第5給電点(23a、23b)を通り、それらの間に第1想像線(24)が位置し、
第2、第4給電点(22a、22b)は、第2動作モードの給電点であり、第3、第5給電点(23a、23b)は、第3動作モードの給電点であることを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 - 前記第2、第4給電点(22a、22b)は、それぞれ、ほぼ180度位相の異なる信号によって給電され、
前記第3、第5給電点(23a、23b)は、それぞれ、ほぼ180度位相の異なる信号によって給電されることを特徴とする請求項3に記載のアンテナ装置。 - 前記パッチ(2、3、4)は、前記第1想像線(24)を挟んで対称な位置に配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のアンテナ装置。
- 前記パッチ(2、3、4)は、本質的に同じ形状であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のアンテナ装置。
- 前記パッチ(2、3、4)は、ほぼ円形であることを特徴とする請求項6に記載のアンテナ装置。
- 前記第1想像線(24)と前記第2パッチ(3)の各給電点(22a、23a、22b、23b)との間の距離(d)は、どれもほぼ同じであることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のアンテナ装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008092491A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mimoアンテナおよび通信装置 |
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Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1933419A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | Seiko Epson Corporation | Multiple feeding method for IC compatible multi-layer planar antennas and IC compatible multi-layer planar antenna with multiple feeding points |
US8217850B1 (en) * | 2008-08-14 | 2012-07-10 | Rockwell Collins, Inc. | Adjustable beamwidth aviation antenna with directional and omni-directional radiation modes |
US8130149B2 (en) * | 2008-10-24 | 2012-03-06 | Lockheed Martin Corporation | Wideband strip fed patch antenna |
EP2207238B1 (en) * | 2009-01-08 | 2016-11-09 | Oticon A/S | Small size, low power device |
US20120032869A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-09 | Hawkins Terrance J | Frequency scalable low profile broadband quad-fed patch element and array |
US8766867B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-07-01 | Sony Corporation | Compact antenna for multiple input multiple output communications including isolated antenna elements |
CN103314482B (zh) * | 2010-12-30 | 2016-05-25 | 倍耐力轮胎股份公司 | 用于车辆轮胎传感器的***的多频天线 |
US8907857B2 (en) * | 2011-09-28 | 2014-12-09 | Netgear Inc. | Compact multi-antenna and multi-antenna system |
CN103280633B (zh) * | 2013-05-30 | 2016-06-29 | 深圳市华信天线技术有限公司 | 一种卫星定位天线装置 |
US10347991B2 (en) * | 2016-05-08 | 2019-07-09 | Tubis Technology, Inc. | Orthogonally polarized dual frequency co-axially stacked phased-array patch antenna apparatus and article of manufacture |
US10615489B2 (en) | 2016-06-08 | 2020-04-07 | Futurewei Technologies, Inc. | Wearable article apparatus and method with multiple antennas |
CN107154528B (zh) * | 2017-04-14 | 2020-04-07 | 中国传媒大学 | 一种基于单个辐射体的紧凑型单层平面结构三极化mimo天线 |
US11271311B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-03-08 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Compact wideband integrated three-broadside-mode patch antenna |
CN110011033B (zh) * | 2017-12-21 | 2020-09-11 | 香港科技大学 | 天线元件和天线结构 |
KR102482071B1 (ko) * | 2018-02-14 | 2022-12-28 | 삼성전자주식회사 | 다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치 |
CN109301489B (zh) * | 2018-09-06 | 2020-05-08 | 深圳大学 | 一种应用于5g通信的低剖面高隔离度差分双极化缝隙天线 |
US11158948B2 (en) | 2019-03-20 | 2021-10-26 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna apparatus |
KR102207150B1 (ko) * | 2019-06-26 | 2021-01-25 | 삼성전기주식회사 | 안테나 장치 |
CN112751178A (zh) * | 2019-10-29 | 2021-05-04 | 北京小米移动软件有限公司 | 天线单元、阵列天线及电子设备 |
CN112201936B (zh) * | 2020-09-30 | 2021-06-11 | 东南大学 | 一种基于封闭蘑菇状单元结构的双频段三极化天线 |
CN112952379B (zh) * | 2021-01-29 | 2024-03-19 | 普联技术有限公司 | 三极化天线及通讯装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4835538A (en) * | 1987-01-15 | 1989-05-30 | Ball Corporation | Three resonator parasitically coupled microstrip antenna array element |
US5155493A (en) * | 1990-08-28 | 1992-10-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Tape type microstrip patch antenna |
FR2743199B1 (fr) * | 1996-01-03 | 1998-02-27 | Europ Agence Spatiale | Antenne reseau plane hyperfrequence receptrice et/ou emettrice, et son application a la reception de satellites de television geostationnaires |
DE69726523T2 (de) * | 1996-09-12 | 2004-09-30 | Mitsubishi Materials Corp. | Antenne |
US5874919A (en) * | 1997-01-09 | 1999-02-23 | Harris Corporation | Stub-tuned, proximity-fed, stacked patch antenna |
US6118406A (en) * | 1998-12-21 | 2000-09-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Broadband direct fed phased array antenna comprising stacked patches |
US6646615B2 (en) | 2000-12-08 | 2003-11-11 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for wireless communication utilizing electrical and magnetic polarization |
JP2003338709A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008092491A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mimoアンテナおよび通信装置 |
US11450966B2 (en) | 2018-08-30 | 2022-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device including antenna structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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