JP2011155646A - アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】グランド面およびアンテナ面を有する、高さの低いアンテナを提供する。
【解決手段】グランド面３およびアンテナ面２を有するアンテナ１であって、アンテナ面２は金属プレート等の導電材料で作られ、少なくとも１つのバー５、６によってグランド面３に接続され、フィードライン２８は、グランド面３とアンテナ面２との間で横方向にアンテナ面２のフィードコンタクト４と接続される。アンテナ面２の上部において、Ｖ字形スリット２２を設け、第２共振帯が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１に記載のアンテナに関する。

最新の技術において、例えばWIFIアプリケーションを用いて、データを送信および受信するのに適する種々の種類のアンテナが知られている。

欧州特許出願公開第1401050 A1号は、小型無線電信機のための内部平面アンテナを記載する。平面アンテナのグランド面は、それがアンテナのマッチングを向上させるように形成される。その形成は、グランド面にて１つまたはそれより多くのスロットを用いることによって行なわれてよい。グランド面が、アンテナの動作帯域にて放射器として機能するように、短絡箇所から観察するとスロットは、グランド面の電気的長さを適当に変化させる。平面アンテナは、平面アンテナからグランド面へ延在する短絡導体を介して接続される。平面アンテナは、グランド面の上方に所定の距離で配置される。更に、平面アンテナは、グランド面を通って平面アンテナへと誘導されるフィードライン導体を有して成る。

欧州特許出願公開第0407145 A1号は、第１導電性円形プレートおよび第２導電性円形プレートを有して成る、ブロードバンド携帯電話アンテナを記載する。第１プレートは、第２プレートの上方でそれに平行に配置される。第２プレートの直径は、第１プレートの直径と等しいまたはそれより大きい。第２プレートは、自動車の車体に取り付けられるグランドプレートとして用いられる。第１プレートと第２プレートとの間のインピーダンスをマッチングさせるための短絡ロッドは、アンテナとして用いられ、アンテナのための同軸フィードケーブルは、第１プレートと第２プレートとの間で接続される。コアロッドの上側端部は、第１プレートにその実質的な中心部にて接続される。コアロッドの下側端部は、第２プレートの実質的な中心部に形成された開口部に向かって延在している。その開口部は、車体に形成された開口部を通って、自動車内部に配置されているコネクタに接続される。コネクタは、コアロッドと、携帯電話システムの送信機／受信機に接続される同軸ケーブルとを接続する。同軸ケーブルの内側導電性ワイヤは、コアロッドに接続され、外側導電性シートは、グランドプレートに接続される。

本発明の目的は、高さの低いアンテナを提供することである。

本発明の目的は、請求項１に記載のアンテナによって解決される。

本発明のアンテナは、高さが低いという利点を有する。グランド面およびアンテナ面は、少しの距離をおいて配置され、少なくとも１つのバーによって接続される。更に、フィードライン（または給電線）は、グランド面とアンテナ面との間で横方向に誘導される。

従属クレームは、アンテナの更なる実施形態に関する。アンテナの更なる実施形態は、プレートで作られたアンテナ面、およびそのプレートからストラップとして折り曲げられた少なくとも１つのバーを有して成る。この実施形態は、安価で製造が容易である。

アンテナの更なる実施形態は、アンテナプレートの構造を簡素化させる、アンテナプレートから折り曲げられたバーによって構成される、フィードコンタクトを有して成る。

アンテナのもう１つの実施形態は、導体ストリップとして構成されたフィードラインを有して成る。導体ストリップは、信頼性のある電気接続部を提供し、ほとんど空間を必要としない。

アンテナのもう１つの実施形態は、アンテナの電気的機能を向上させる、中央対称軸に基づいて軸方向に対称的に配置される２つのハーフを有するアンテナ面を有して成る。

アンテナのもう１つの実施形態は、アンテナの電気的品質を向上させる、対称軸に沿って配置されるフィードラインを有して成る

アンテナのもう１つの実施形態は、アンテナの電気的特性および機能を向上させる、対称軸に基づいて軸方向に対称的に配置されるバーを有して成る。

アンテナのもう１つの実施形態は、アンテナ面とグランド面との間で、電気的短絡接続部として、１つのバーを有して成り、バーは、開口部を有し、フィードラインは、開口部を通って、外側からグランド面とアンテナ面との間の領域へ誘導される。フィードラインは、グランド面に配置される。この実施形態は、ほとんど空間を必要とせず、シンプルな構造を有する。

アンテナのもう１つの実施形態は、アンテナの機能に対して向上した電気的特性を示す三角形の形状であるアンテナ面を有して成る。

アンテナの更なる実施形態は、アンテナの電気的機能を向上させるＶ字形のスリットを有する、アンテナ面を有して成る。

アンテナのもう１つの実施形態は、Ｖ字の形状である境界線によって規定される前側部を有する、アンテナ面を有して成る。

アンテナのもう１つの実施形態は、アンテナ面のスリットおよび境界線が、平行で、かつ対称軸に基づいて対称的に配置されている、アンテナ面を有して成る。この実施形態は、アンテナ機能のための向上した送信特性および受信特性を示す。

アンテナは、以下の図面に基づいて説明される。

図１は、グランド面を有するアンテナを表す。 図２は、アンテナの上面図を表す。 図３は、側面から眺めたアンテナを表す。

図１は、アンテナ面２およびグランド面３を有して成るアンテナ１の概略図を表す。描かれた実施形態において、グランド面３は、アンテナ面２よりも大きな面積を有する。グランド面３は、矩形領域を有し、アンテナ面２は、グランド面３の上方かつグランド面３の中央に配置される。アンテナ面２は、グランド面３に対して平行に配置され、アンテナ面２は、少なくとも１つのバー４、５、６によってグランド面３に接続される。アンテナの図示した実施形態は、３つのバー４、５、６を有するアンテナ面２を有して成る。

アンテナ面２は対称軸８を有し、対称軸８は、アンテナ面２を、対称軸８に対して軸方向に対称的な２つの対称ハーフ９、１０に分ける。アンテナ面２は、Ｖ字形の前方ライン７を有する前側部１２を含む。アンテナ面２は、三角形の前側部１２と隣り合う、矩形の後側領域１１を含む。後側領域１１は、後方リム１３を含み、後方リム１３にて、第２バー５および第３バー６は、ストラップとしてアンテナ面２から折り曲げられる。図示した実施形態において、第２バー５および第３バー６は、アンテナ面２と１つの要素として具体化される。第２バー５および第３バー６は、打ち抜かれ、アンテナ面２に対して所定の角度で折り曲げられる。図示した実施形態において、その角度は、アンテナ面２に対して９０°である。アンテナ面２は、基本的に平面的な平面である。第２バー５および第３バー６は、対称軸８の対向する側に配置される、矩形の平面的なストリップとして具体化される。第２バー５および第３棒上部６との間で、開口部を規定する自由空間１４は、対称軸８に対して軸方向に対称的に配置される。

Ｖ字形前方ライン７は、３つの縁部にて、前方突端部１５および２つの側方突端部１６、１７を有する。前方突端部１５は、対称軸８上に配置される。第１側方突端部１６および第２側方突端部１７は、対称軸８に対して等距離で、対称軸８に関して対向する側に配置される。平行な側方リム１８、１９は、側方突端部１６、１７から後方突端部２０、２１へと誘導される。第１後方突端部２０および第２後方突端部２１は、対称軸８に対して等距離隔てた、対称軸８に関して対向する側で、後側領域１１の対向する縁部にて配置される。第１後方突端部２０および第２後方突端部２１は、アンテナ面２の後方リム１３に配置される。

第２バー５および第３バー６は、第１後方突端部２０および第２後方突端部２１から所定の距離のところに配置される。第２バー５および第３バー６は、矩形の形状を有する。自由空間１４の開口部も、矩形の形状を有する。図示した実施形態において、アンテナ面２は、Ｖ字形前方ライン７に対して平行に配置される、Ｖ字形スリット２２を有する。更に、Ｖ字形スリット２２は、対称軸８に対して対称的に配置され、それによって、スリット２２の縁部に配置されるスリット２２の更なる前方突端部２３が、対称軸８上に配置される。スリット２２の端部に配置されるスリット２２の更なる後側突端部２４、２５は、対称軸８に対して等距離で、対称軸８の対向する側に配置される。

アンテナの使用される実施形態に応じて、アンテナ面２において、スリット２２を提供する必要はなく、あるいは異なる形状の１つのスリットまたは種々のスリットを提供することも可能である。

図示した実施形態において、アンテナ面２としてのアンテナプレートからストラップとして同様に打ち抜かれ、折り曲げられる第１バー４は、対称軸８に対して軸方向に対称的に配置される。第１バー４の面は、対称軸８に対して垂直かつアンテナ面２に対して垂直に配置される。第１バー４が、プレートから打ち抜かれ、折り曲げられると、アンテナ面２は、第１バー４に隣接する開口部２６を有し、開口部２６は、同様に対称軸８に対して軸方向に対称的に配置される。

第２バー５および第３バー６が、アンテナプレート２の後側領域１１から打ち抜かれ、折り曲げられると、アンテナ面２は、後側部にて矩形凹所２７を有し、矩形凹所２７は、アンテナ面の面内に配置され、かつ同様に対称軸８に対して軸方向に対称的に配置される。

アンテナ面２は導電材料で作られ、例えば金属プレートである。使用される実施形態に応じて、支持プレートも存在し、そこに導電性フィルムが、アンテナ面２を形成するように配置されてよい。

グランド面３も導電材料で作られてよく、例えば金属プレートである。更に、グランド面３も、導電性フィルムで覆われる支持プレートで作られてよい。

グランド面３には、グランド面３とアンテナ面２との間で、横方向に第１バー４へと誘導されるフィードライン２８が配置される。第１バー４は、アンテナ面２のフィードコンタクトを配置する。フィードライン２８は、対称軸８に沿って配置される導電体であり、かつグランド面３に関しては電気的に絶縁されている。フィードライン２８は、第２バー５と第３バー６との間で、自由空間１４を通って誘導される。フィードライン２８は、アンテナ面２に電気的に接続されている第１バー４によって、電気的に接続される。フィードライン２８は、マイクロストリップラインとして構成されてよい。

フィードライン２８は、電気絶縁材料で覆われてよく、あるいは少なくとも電気絶縁層が、グランド面３とフィードライン２８との間に配置されてよい。

図示した実施形態において、アンテナ面２の短絡部５と短絡部６との間で、自由空間１４を通って誘導されるフィードライン２８は、アンテナの性能をほとんど劣化させない。

第２バー５および第３バー６は、導電性アンテナ面２を導電性グランド面３と接続する。第２バー５、６は、アンテナ面２とグランド面３との間で、短絡部を配置する。

図２は、アンテナ面２の上面図を表す。この図面では、凹所２７および凹所２７の対称軸８に関して対称的なアレンジメントをはっきりと見ることができる。アンテナ面２の第１バー４、第２バー５および第３バー６ならびにＶ字形スリット２２ならびにＶ字形前方ライン７の対称的なアレンジメントも、図２に図示されている。

図３は、アンテナ面２の平面的な実施形態ならびに第１バー４、第２バー５および第３バー６のアレンジメントを示す、アンテナ面２の側方図を表す。図示した側方図では、第３バー６のみ見ることができる。第１バー４、第２バー５および第３バー６は、アンテナ面２から突出し、所定の角度でアンテナ面２から離れてグランド面３へと誘導される。図示した実施形態において、その所定の角度は９０°である。第１バー４、第２バー５および第３バー６は、１つの部分として、アンテナ面２と同じ材料で作られ、第１バー４、第２バー５および第３バー６の厚さは、アンテナ面２の厚さと同じである。アンテナ面２は、接着、溶接またははんだ付けによってグランド面３に取り付けられてよい。第２バー５および第３バー６は、例えば導電性接着剤によって、導電するようにグランド面に接続されてよい。しかしながら、第１バー４は、例えば絶縁性接着剤によって、導電しないようにグランド面３に接続されてよい。第１バー４とグランド面３との間の電気接続は望ましくない。

使用される実施形態に応じて、グランド面３とアンテナ面２との距離は、例えば０．５ｍｍ〜４ｍｍの間であってよい。図示した実施形態において、アンテナ面２とグランド面３との間に、更なる材料は存在しない。説明されるアンテナ１は、それが最小限の高さしか必要としないという利点を有する。アンテナは、それほど多くの帯域幅を犠牲にせずに、最小限の高さしか有さずに、金属グランド面に配置されることができる、デュアルバンドアンテナとして具体化されてよい。アンテナ１は、薄型デュアルバンドWIFIアンテナの配置を提供してよい。更に、提供されるアンテナは、フィードライン２８それ自体が、アンテナの低い高さ内に含まれるという利点を有する。対称軸８に沿う導電性フィードライン２８の提案されるアレンジメントは、アンテナの性能の低下をほとんどもたらさない。

提案されるアンテナ１は、２つの部分から成ってよい。第１に、アンテナの薄さは、三角形のアンテナ面を用いることによって達成される。アンテナ面の上部は、Ｖ字形スリット２２を有し、それによって、アンテナの電気的機能の第２共振帯が形成される。この配置は、例えばWIFI２．４ギガヘルツ帯およびWIFI５ギガヘルツ帯にて動作するアンテナに対して、３ｍｍの高さを可能にすることができる。

第２に、アンテナの上部の部分を用いて、グランド部に向かってフィード部を形成し、このフィード部に向かう接続部は、例えばグランド面にあるマイクロストリップライン、またはケーブル接続部を用いることによって形成されることができる。このフィードラインは、後方部の開口部を通ってアンテナ面へと誘導されるため、フィードラインのアンテナ性能への影響は最小限である。

提案されるアンテナは、２つの異なる周波数帯にて動作することができ、かつアンテナの高さ内にフィード接続部を含んでいる、薄型アンテナパターンが提供されるという利点を有する。

提案されるアンテナは、アンテナの使用できる高さが小さいことが要求される、種々の装置および用途にて用いられることができる。アンテナは、ワイヤレスローカルエリアネットワークを用いる特定のシステムである、WIFI用途に用いられることができる。アンテナは、携帯電話用途の周波数帯に向けて現在の配置を拡大縮小することによって、携帯電話用途に用いられることもできる。使用される実施形態に応じて、どのような材料も、アンテナ面２とグランド面３との間に配置されなくてよい。更なる実施形態において、誘電材料も、グランド面とアンテナ面との間に配置されてよく、それでもなお、フィードライン２８は、グランド面とアンテナ面との間に配置される。使用される実施形態に応じて、フィード導体２８をアンテナ面へと誘導するのに、異なる経路も用いられてよい。例えば、フィード導体２８は、アンテナ面２に対向するグランド面の下側に配置され、グランド面３の開口部を通り、第１バー４の下方で開口部を通って、第１バー４へ誘導されてよい。

しかしながら、グランド面３の上側で、グランド面３とアンテナ面２との間にあるフィードライン２８のアレンジメントは、フィードライン２８がグランド面３およびアンテナ面２によって保護されるという更なる利点を有する。

Claims (12)

1. グランド面（３）およびアンテナ面（２）を有するアンテナ（１）であって、アンテナ面（２）は、グランド面（３）の上方に配置され、アンテナ面（２）は、少なくとも１つのバー（５、６）によってグランド面（３）に電気的に接続され、電気フィードライン（２８）は、グランド面（３）とアンテナ面（２）との間で横方向に誘導されてアンテナ面（２）のフィードコンタクト（４）に至る、アンテナ（１）。
2. アンテナ面（２）は、プレートで作られ、少なくとも１つのバー（４、５、６）は、そのプレートから折り曲げられている、請求項１に記載のアンテナ。
3. フィードコンタクト（４）は、グランド面（３）に取り付けられた、アンテナプレート（２）のバーによって構成される、請求項２に記載のアンテナ。
4. フィードライン（２８）は、グランド面（３）に配置される導体ストリップである、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のアンテナ。
5. アンテナ面（２）は、対称軸（８）に対して軸方向に対称的な２つのハーフ（９、１０）を有して成る、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のアンテナ。
6. フィードライン（２８）は、対称軸（８）に沿って配置されている、請求項５に記載のアンテナ。
7. バー（４、５，６）は、対称軸（８）に対して軸方向に対称的に配置されている、請求項５または請求項６に記載のアンテナ。
8. バー（５、６）の一方は、アンテナ面（２）とグランド面（３）との間で、電気的短絡接続を提供し、そのバー（５、６）は、開口部（１４）を有し、フィードライン（２８）は、グランド面（３）とアンテナ面（２）との間で開口部（１４）を通って横方向に誘導されている、請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のアンテナ。
9. アンテナ面（２）は三角形の形状を有する、請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載のアンテナ。
10. アンテナ面（２）は、Ｖ字形のスリット（２２）を有する、請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載のアンテナ。
11. アンテナ面（２）の前方ライン（７）は、Ｖ字形に規定される、請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載のアンテナ。
12. アンテナ面（２）のスリット（２２）およびアンテナ面（２）の前方ライン（７）は、平行に、かつ対称軸（８）に関して軸方向に対称的に配置される、請求項１０および請求項１１に記載のアンテナ。

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