JP7034335B2

JP7034335B2 - アンテナ装置及び端末

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Publication number: JP7034335B2
Application number: JP2020564519A
Authority: JP
Inventors: ドン，シャオガン; リィウ，チン; チェン，ウェイ
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2039-05-13
Also published as: CN112219313B; WO2019218966A1; KR102463269B1; US11658401B2; AU2019269823B2; EP3780268A1; US20210218133A1; CA3098970A1; CN110504526B; JP2021523648A; KR20210002569A; EP3780268A4; CN112219313A; BR112020022178A2; CN110504526A; AU2019269823A1; EP3780268B1

Description

本発明は通信アンテナ技術の分野に関し、特にアンテナ装置及び端末に関する。

パーソナルモバイル通信端末と異なり、車載通信端末製品では、アンテナの水平面利得指数が車載アンテナを測定するための主な指数である。既知のモノポールアンテナソリューションでは、床のサイズが無限のとき、アンテナの最大放射方向は床面（以下で水平面と呼ばれる）上にある。実際の適用では、床のサイズは無限とすることはできず、したがって、アンテナの最大放射方向は傾き、水平面上の利得は無限床上の利得より悪い。

本出願の実施形態は、アンテナの放射パターンを改善し、水平面利得を増加させるためのアンテナ装置を提供する。

第１の態様によれば、本出願の一実施形態は、接地プレートと放射器と信号源とを含むアンテナ装置を提供し、放射器は接地プレートに配置され、信号源は、第１の周波数帯の電磁波信号を放射器に供給するように構成され、接地プレートに第１のスロット及び第２のスロットが配置され、第１のスロット及び第２のスロットの双方が閉スロットであり、放射器を囲み、第１のスロット及び第２のスロットは、接地プレート上の電流分布を抑制するために使用され、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は第１のスロット及び第２のスロットの中及び周囲に制限される。

放射器を囲む第１のスロット及び第２のスロットは、電流が接地プレートの端部に流れるのを防止するように配置され、電流は、第１のスロット及び第２のスロットの中及び周囲に制限されて放射器の放射パターンを変化させ、それにより、放射器の最大放射方向は水平面に向かって移動する。これは、放射器の水平面利得を改善する。

第１のスロット及び第２のスロットは、放射器と接地プレートとの間の接合部を中心として使用することにより対称的に配置される。対称的に中心合わせされた第１のスロット及び第２のスロットは、、放射器の周りの接地プレート１０上でほぼ同じ電流分布が発生することを可能にし得、それにより、放射器の周りの全ての方向におけるアンテナの放射パターンの形状はほぼ同じである。

放射器から第１のスロットへの半径方向距離は０．２ｘλ_１から０．３ｘλ_１に及び、λ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の波長である。第１のスロットと放射器との間の距離は０．２ｘλ_１～０．３ｘλ_１に設定され、放射器から第１のスロットに電流が流れる。電流が０．２ｘλ_１～０．３ｘλ_１の距離を流れるとき、電流は比較的弱く、電界は比較的強く、共振が発生し、電流は第１のスロットの中及び周囲に制限され、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第１のスロットに共振が発生し、電流は第１のスロットの中及び周囲に制限される。

第１のスロットは円弧形状であり、第１のスロットの内側と放射器の中心との間の距離は第１の半径であり、第１の半径は０．２５ｘλ_１である。第１の半径が０．２５ｘλ_１であり、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第１のスロットにおいて共振が発生し得る。０．２５ｘλ_１では、電流が最小であり、電界が最も強く、共振効果が最良であるため、電流は第１のスロットの中及び周囲に制限される。

円周方向に延在する第１のスロットの長さは第１の電気長であり、第１の電気長は０．５ｘλ_１である。第１の電気長が０．５ｘλ_１に設定され、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が第１のスロットに流れたとき、第１のスロットで共振が発生する。

半径方向における第１のスロットの長さは第１の幅であり、第１の幅は０．０５ｘλ_１であり、第１の周波数帯は５．９ＧＨｚである。第１の幅が０．０５ｘλ_１に設定され、アンテナの動作周波数帯範囲を満たす第１の周波数帯５．９ＧＨｚを得る。

一実施形態において、信号源は、第２の周波数帯の電磁波信号を放射器に供給するようにさらに構成され、第２の周波数帯は第１の周波数帯より低く、アンテナ装置は、第１のスロット及び第２のスロットの周辺に位置する第３のスロット及び第４のスロットをさらに含み、第３のスロット及び第４のスロットの双方が閉スロットであり、第３のスロット及び第４のスロットは、接地プレート上の電流分布を抑制するために使用され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は第３のスロット及び第４のスロットの中及び周囲に制限される。

信号源は、第２の周波数帯の電磁波信号を供給し、それにより、アンテナ装置は、第２の周波数帯の電磁波信号を放射するようにさらに構成され得、アンテナ装置は、マルチ周波数端末に使用されてもよい。さらに、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は第３のスロット及び第４のスロットに制限され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の水平面利得を改善することができる。

第３のスロット及び第４のスロットは、放射器と接地プレートとの間の接合部を中心として使用することにより対称的に配置される。対称的に中心合わせされた第３のスロット及び第４のスロットは、放射器の周りの接地プレート上でほぼ同じ電流分布が発生することを可能にし得、それにより、放射器の周りの全ての方向におけるアンテナの放射パターンの形状はほぼ同じである。

放射器から第３のスロットへの半径方向距離は０．２ｘλ_２から０．３ｘλ_２に及び、λ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の波長である。第３のスロットと放射器との間の距離は０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２に設定され、放射器ら第３のスロットに電流が流れる。０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２の距離を流れるとき、電流は比較的弱く、電界は比較的強く、共振が発生し、電流は第３のスロットの中及び周囲に制限され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロットに共振が発生し、電流は第３のスロットの中及び周囲に制限される。

第３のスロットは円弧形状であり、第３のスロットの内側と放射器の中心との間の距離は第２の半径であり、第２の半径は０．２５ｘλ_２である。第２の半径が０．２５ｘλ_２であり、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロットにおいて共振が発生し得る。０．２５ｘλ_２では、電流が最小であり、電界が最も強く、共振効果が最良であるため、電流は第３のスロットの中及び周囲に制限される。

円周方向に延在する第３のスロットの長さは第２の電気長であり、第２の電気長は０．５ｘλ_２である。第２の電気長が０．５ｘλ_２に設定され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が第３のスロットに流れたとき、第３のスロット１３で共振が発生する。

半径方向における第３のスロットの長さは第２の幅であり、第２の幅は第１の幅に等しく、第２の周波数帯は２．４５ＧＨｚである。第１の幅と第２の幅は同じであるように設定され、アンテナの動作周波数帯範囲を満たす第２の周波数帯２．４５ＧＨｚを得る。

第２の態様によれば、本出願の一実施形態は、接地プレートと放射器と信号源と第１のフィルタと第２のフィルタとを含むアンテナ装置を提供し、放射器は接地プレートに配置され、信号源は、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号を放射器に供給するように構成され、第２の周波数帯は第１の周波数帯より低く、接地プレートに第３のスロット及び第４のスロットが配置され、第３のスロット及び第４のスロットの双方が閉スロットであり、放射器を囲み、第１のフィルタは第３のスロットに配置され、第３のスロットを２つのスロットに分割し、第２のフィルタは第４のスロットに配置され、第４のスロットを２つのスロットに分割し、第１のフィルタ及び第２のフィルタは、第３のスロット及び第４のスロットが各々、２つの異なる電気長を形成することを可能にし、それにより、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は第３のスロット及び第４のスロットの中及び周囲に制限できる。

放射器を囲む第３のスロット及び第４のスロットは、電流が接地プレートの端部に流れることを防止するように配置される。第１のフィルタ及び第２のフィルタは、第３のスロットに２つの異なる電気長が生成され、第４のスロットに２つの異なる電気長が生成されるように配置される。したがって、放射器は、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の２つのモダリティで共振を発生させて、マルチ周波数通信要件を満たす。さらに、電流が第３のスロット及び第４のスロットに制限されるため、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号の水平面利得が増加する。

第１のフィルタ及び第２のフィルタの双方が、インダクタとキャパシタが直列に接続されたバンドパスフィルタであり、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流が通過することを可能にし、第１の周波数帯の電磁波信号により発生した電流を遮断するように構成され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電気長は、第１の周波数帯の電磁波信号の電気長より大きい。第１のフィルタ及び第２のフィルタはバンドパスフィルタとして配置され、それにより、２つの電気長が第３のスロットに発生し、２つの電気長が第４のスロットに発生し、第３のスロット全体が、より低い周波数を有する第２の周波数帯の電気長であり、第３のスロットの一部が、より高い周波数を有する第１の周波数帯の電気長である。他の部分は、第１の周波数帯の電磁波信号を制限するために使用されず、なぜならば、第１のフィルタの遮断効果に起因して、電流は該他の部分を流れないためである。

第３のスロットに配置された第１のフィルタの特定の位置及び第４のスロットに配置された第２のフィルタの特定の位置は、第１の周波数帯の電磁波信号の波長λ_１に関連する。第１のフィルタは、第３のスロット点から０．５ｘλ_１離れて配置され、第２のフィルタは、第４のスロットの端点から０．５ｘλ_１離れて配置される。前述の設定により、０．５ｘλ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の第１の電気長であり、０．５ｘλ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の第２の電気長であり、λ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の波長であり、λ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の波長である。

放射器から第３のスロットへの半径方向距離は０．２ｘλ_２から０．３ｘλ_２に及び、λ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の波長である。第３のスロットと放射器との間の距離は０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２に設定され、放射器から第３のスロットに電流が流れる。０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２の距離を流れるとき、電流は比較的弱く、電界は比較的強く、共振が発生し、電流は第３のスロットの中及び周囲に制限され、それにより、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロットに共振が発生し、電流は第３のスロットの中及び周囲に制限される。

第３のスロットは円弧形状であり、第３のスロットの内側と放射器２０の中心との間の距離は第１の半径であり、第１の半径は０．２５ｘλ２である。第１の半径が０．２５ｘλ２であり、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロットにおいて共振が発生し得る。０．２５ｘλ２では、電流は最小であり、電界が最も強く、共振効果が最良であるため、電流は第３のスロットの中及び周囲に制限される。

円周方向に延在する第３のスロットの長さは第１の電気長であり、第１の電気長は０．５ｘλ_２である。第１の電気長が０．５ｘλ_２に設定され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が第３のスロットに流れたとき、第３のスロットで共振が発生する。

半径方向における第３のスロットの長さは第１の幅であり、第１の幅は０．０５ｘλ_１であり、λ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の波長であり、第１の周波数帯は５．９ＧＨｚであり、第２の周波数帯は２．４５ＧＨｚである。第１の幅は０．０５ｘλ_１に設定され、アンテナの動作周波数帯範囲を満たす第１の周波数帯５．９ＧＨｚ及び第２の周波数帯２．４５ＧＨｚを得る。

第３の態様によれば、本出願の一実施形態は、ＰＣＢボードと、アンテナ装置とを含む端末を提供し、アンテナ装置の放射器はＰＣＢボードに配置され、接地プレートはＰＣＢボードの一部であり、供給のために構成された信号源はＰＣＢボードに配置され、信号源は放射器に電力を供給する。

本出願の実施形態又は従来技術における技術的解決策をより明確に説明するために、以下で、実施形態又は従来技術を説明するために必要な添付の図面を簡単に説明する。以下の説明の添付図面は本発明のいくつかの実施形態を示すことが明らかであり、当業者は、創造的努力なくこれら添付図面から他の図面を依然として導き出し得る。
一実施形態による端末の概略構造図である。図１ａにおける端末のアンテナ装置の概略構造図である。一実施形態によるアンテナ装置の概略構造図である。図２ａ中のＡにおける部分拡大構造の概略図である。一実施形態によるアンテナ装置のリターンロス（Ｓ１１）の概略シミュレーション図である。一実施形態によるスロットが存在する前後の接地プレート上の電流分布の概略シミュレーション図であり、図中、左図はスロットのない接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果を示し、右図はスロットありの接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果を示す。図２ｅ‐１～図２ｅ‐３は、一実施形態によるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図２ｅ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図２ｅ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図２ｅ‐３は（図２ｅ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図２ｅ‐１～図２ｅ‐３は、一実施形態によるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図２ｅ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図２ｅ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図２ｅ‐３は（図２ｅ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図２ｅ‐１～図２ｅ‐３は、一実施形態によるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図２ｅ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図２ｅ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図２ｅ‐３は（図２ｅ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図２ｆ‐１～図２ｆ‐３は、一実施形態によるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図２ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図２ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図２ｆ‐３は（図２ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図２ｆ‐１～図２ｆ‐３は、一実施形態によるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図２ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図２ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図２ｆ‐３は（図２ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図２ｆ‐１～図２ｆ‐３は、一実施形態によるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図２ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図２ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図２ｆ‐３は（図２ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。一実施形態によるスロットが存在する前後のアンテナ装置の水平面利得の概略比較図である。別の実施形態によるアンテナ装置の概略構造図であり、図中、信号源と整合回路は省略されている。図３ａ中のＡにおける部分拡大構造の概略図である。別の実施形態によるアンテナ装置のリターンロス（Ｓ１１）の概略シミュレーション図である。別の実施形態によるスロットのない接地プレート上の電流分布の概略シミュレーション図であり、図中、左図は２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのない接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果であり、右図は５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのない接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果である。別の実施形態によるスロットを有する接地プレート上の電流分布の概略シミュレーション図であり、図中、左図は２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有する接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果であり、右図は５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有する接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果である。図３ｆ‐１～図３ｆ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｆ‐３は（図３ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｆ‐１～図３ｆ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｆ‐３は（図３ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｆ‐１～図３ｆ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｆ‐３は（図３ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｇ‐１～図３ｇ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｇ‐３は（図３ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｇ‐１～図３ｇ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｇ‐３は（図３ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｇ‐１～図３ｇ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｇ‐３は（図３ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｈ‐１～図３ｈ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｈ‐３は（図３ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｈ‐１～図３ｈ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｈ‐３は（図３ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｈ‐１～図３ｈ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｈ‐３は（図３ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｉ‐１～図３ｉ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｉ‐３は（図３ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｉ‐１～図３ｉ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｉ‐３は（図３ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図３ｉ‐１～図３ｉ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図３ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図３ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図３ｉ‐３は（図３ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式及び５．９ＧＨｚモード形式の各々におけるスロットが存在する前後のアンテナ装置の水平面利得の概略比較図である。別の実施形態によるアンテナ装置の概略構造図である。図４ａ中のＡにおける部分拡大構造の概略図である。別の実施形態によるアンテナ装置のリターンロス（Ｓ１１）の概略シミュレーション図である。別の実施形態によるスロットのない接地プレート上の電流分布の概略シミュレーション図であり、図中、左図は２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのない接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果であり、右図は５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのない接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果である。別の実施形態によるスロットを有する接地プレート上の電流分布の概略シミュレーション図であり、図中、左図は２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有する接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果であり、右図は５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有する接地プレート上の電流分布のシミュレーション結果である。図４ｆ‐１～図４ｆ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｆ‐３は（図４ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｆ‐１～図４ｆ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｆ‐３は（図４ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｆ‐１～図４ｆ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｆ‐３は（図４ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｇ‐１～図４ｇ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｇ‐３は（図４ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｇ‐１～図４ｇ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｇ‐３は（図４ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｇ‐１～図４ｇ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットのないアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｇ‐３は（図４ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｈ‐１～図４ｈ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するフィルタを追加したアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｈ‐３は（図４ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｈ‐１～図４ｈ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するフィルタを追加したアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｈ‐３は（図４ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｈ‐１～図４ｈ‐３は、別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するフィルタを追加したアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｈ‐３は（図４ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｉ‐１～図４ｉ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するフィルタを追加したアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｉ‐３は（図４ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｉ‐１～図４ｉ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するフィルタを追加したアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｉ‐３は（図４ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。図４ｉ‐１～図４ｉ‐３は、別の実施形態による５．９ＧＨｚモード形式におけるスロットを有するフィルタを追加したアンテナ装置のシミュレーション指向性図であり、図中、図４ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図、図４ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図、図４ｉ‐３は（図４ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。別の実施形態による２．４５ＧＨｚモード形式及び５．９ＧＨｚモード形式の各々におけるスロットが存在する前後の、フィルタを追加したアンテナ装置の水平面利得の概略比較図である。

図１ａを参照し、本出願の実施形態は、端末（terminal）を提供する。端末は、車又は飛行機などの移動輸送手段でもよい。端末のアンテナ装置の水平面利得が改善され、それにより、端末の無線通信効果がより良くなる。例えば、端末は車である。端末のアンテナ装置は、車載（vehicle-mounted）外部アンテナ又は車載Ｔ‐Ｂｏｘでもよく、端末のアンテナ装置は、車の上部又はエンジンカバーなどの位置に配置されてもよい。

図１ｂを参照し、図中、ハウジングは省略されている。端末は、ＰＣＢボードと、本出願のこの実施形態で提供されるアンテナ装置を含む。アンテナ装置の放射器（radiator）２０がＰＣＢボードに接続され、接地プレート（ground plate）１０はＰＣＢボードの一部であり、供給のために構成された信号源がＰＣＢボード上に配置され、信号源は放射器２０に電力を供給する。

端末上のＰＣＢボード１０は無限に大きくすることはできないため、ＰＣＢボード１０上の放射器２０の放射パターンは傾き、水平面利得の減少を引き起こす。しかしながら、放射器２０の放射パターンは、ＰＣＢボード１０上にスロットを配置することにより引き下げられ得る。このようにして、放射器２０の最大放射方向は、水平面に近い。これは、アンテナの水平面利得を増加させ、端末の無線通信効果を改善する。

図２ａ及び図２ｂを参照し、本出願の一実施形態は、接地プレート１０、放射器２０、及び信号源３０を含むアンテナ装置を提供する。放射器２０は、接地プレート１０上に配置され、信号源３０は、第１の周波数帯の電磁波信号を放射器２０に供給するように構成される。アンテナ装置は、整合回路４０をさらに含んでもよく、整合回路４０は、放射器２０と信号源３０との間に電気的に接続され、放射器２０の共振状態を調整するように構成される。第１のスロット１１及び第２のスロット１２が接地プレート１０上に配置され、第１のスロット１１及び第２のスロット１２の双方が閉スロット（closed slots）であり、放射器２０を囲み、第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、接地プレート１０上の電流分布を抑制するように構成され、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は、第１のスロット１１及び第２のスロット１２内及び周囲に制限される。

放射器２０を囲む第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、電流が接地プレート１０の端部に流れるのを防止するように配置され、電流は、第１のスロット１１及び第２のスロット１２の中及び周囲に制限されて放射器２０の放射パターンを変化させ、それにより、放射器２０の最大放射方向は水平面に向かって移動する。これは、放射器２０の水平面利得を改善する。

図１に示す端末と同様に、接地プレート１０はＰＣＢボードでもよく、銅張りの表面がＰＣＢボード上に配置され、放射器２０は、銅張りの表面に接続されて接地を実現する。接地プレート１０のサイズは、放射器２０のサイズよりかなり大きいように設定されてもよく、それにより、接地プレート１０は、可能な限り無限の地面をシミュレートする。これは、無限の地面のアンテナ放射理論を参照することによりアンテナの設計を容易にし、接地プレート１０と無限の地面との間の差が、比較的小さい。ほぼ平面である導電面を接地プレート１０の水平面として提供できると仮定し、接地プレート１０は、円形、正方形、又は三角形などの任意の形状でもよい。

接地プレート１０上に配置された第１のスロット１１及び第２のスロット１２の双方が閉スロットである。具体的に言えば、第１のスロット１１と第２のスロット１２は交差せず、接地プレート１０の端部に接続されないが、接地プレート１０の中央部に位置する。好ましくは、第１のスロット１１と第２のスロット１２の双方が、接地プレート１０の中心点の周りに配置される。

具体的には、第１のスロット１１及び第２のスロット１２が接地プレート１０上で放射器２０の周りに配置される形態は、第１のスロット１１が放射器２０の一方の側の周囲に配置され、第２のスロット１２が第１のスロット１１と対向して放射器２０の他方の側の周囲に配置され、放射器２０と第１のスロット１１及び第２のスロット１２の各々の両端とを接続する接続線により形成される角度が１８０°未満であるものでもよい。別の配置形態では、第１のスロット１１と第２のスロット１２は入れ子構造であり、第１のスロット１１は第２のスロット１２の内側に位置し、すなわち、放射器２０と第１のスロット１１の両端とを接続する接続線の間に含まれる角度は１８０°より大きく、第２のスロット１２は、第１のスロット１１の開口が面する側に位置し、第１のスロット１１に重ならず、第２のスロット１２の少なくとも一部と第１のスロット１１の少なくとも一部が、放射器２０から放射する同じ方向にある。配置形態にかかわらず、接地プレート１０は、放射器２０に対する支持構造を提供するために、スロットエリアの内部及び外部に少なくとも部分的に接続されたエリアを有することを可能にされる。さらに、放射器２０の電流は、スロットエリアの内部部分から、第１のスロット１１及び第２のスロット１２の内部エリア及びスロットエリアの外部の周囲エリアに流れることができる。

第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、円弧形、波形、矩形（すなわち、第１のスロット１１と第２のスロット１２が各々、直線セグメントと角を有し、それにより、この２つが組み合わせられて矩形を形成する）、鋸歯形等でもよい。第１のスロット１１及び第２のスロット１２は放射器２０の周囲に配置される必要があり、したがって、第１のスロット１１及び第２のスロット１２の形状は２つの直線とすることはできないことを理解されたい。第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、機械加工技術を用いることにより配置されてもよい。接地プレート１０の上面及び下面を貫くスルー溝（Through grooves）が接地プレート１０に掘られ、第１のスロット１１及び第２のスロット１２を形成する。

放射器２０は、モノポールアンテナ、逆Ｆアンテナ（inverted F antenna、ＩＦＡ）、又はループアンテナなどのアンテナ構造でもよい。放射器２０は、接地プレート１０に対して垂直でもよい。換言すれば、放射器２０の本体は、立っている構造であり、接地プレート１０の表面に取り付けられておらず、放射器２０の本体の延在方向は、接地プレート１０が位置する平面（すなわち、地面又は水平面）に垂直でもよく、あるいは比較的小さい傾斜角を有してもよい。例えば、放射器２０の延在方向と接地プレート１０が位置する平面との間に含まれる角度は、４５°から９０°に及ぶ。このようにして、放射器２０と接地プレート１０との間の接続点により占有されるエリアは最小であり、放射器２０は接地プレート１０から離れる方向に延在し、アンテナの放射特性を可能な限り理想的な状態で（すなわち、無限の地面で）シミュレートして、近似アンテナ放射パターンを取得する。

第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、放射器２０と接地プレート１０との間の接合部（joint）を中心として使用することにより対称的に配置される。中心対称である第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、放射器２０の周りの接地プレート１０上の電流分布をほぼ同じにすることが可能であり得、それにより、放射器２０の周りの全ての方向におけるアンテナの放射パターンの形状はほぼ同じである。

放射器２０から第１のスロット１１への半径方向距離は０．２ｘλ_１から０．３ｘλ_１に及び、λ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の波長である。第１のスロット１１と放射器２０との間の距離は０．２ｘλ_１～０．３ｘλ_１に設定され、放射器２０から第１のスロット１１に電流が流れる。電流が０．２ｘλ_１～０．３ｘλ_１の距離を流れるとき、電流は比較的弱く、電界は比較的強く、共振が発生し、電流は第１のスロット１１の中及び周囲に制限され、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第１のスロット１１に共振が発生し、電流は第１のスロット１１の中及び周囲に制限される。

第１のスロット１１は円弧形状であり、第１のスロット１１の内側と放射器２０の中心との間の距離は第１の半径Ｒ１であり、第１の半径Ｒ１は０．２５ｘλ_１である。第１の半径Ｒ１が０．２５ｘλ_１であり、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第１のスロット１１において共振が発生し得る。０．２５ｘλ_１では、電流が最小であり、電界が最も強く、共振効果が最良であるため、電流は第１のスロット１１の中及び周囲に制限される。

円周方向に延在する第１のスロット１１の長さは第１の電気長であり、第１の電気長は０．５ｘλ_１である。第１の電気長が０．５ｘλ_１に設定され、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が第１のスロット１１に流れたとき、第１のスロット１１で共振が発生する。半径方向における第１のスロット１１の長さは第１の幅Ｗ１であり、第１の幅Ｗ１は０．０５ｘλ_１であり、第１の周波数帯は５．９ＧＨｚである。第１の幅Ｗ１が０．０５ｘλ_１に設定され、アンテナの動作周波数帯範囲を満たす第１の周波数帯５．９ＧＨｚを得る。

アンテナ通信の分野では、様々な適用シナリオにおいて好まれる周波数帯がある。これらの周波数帯のいくつかは規格に含まれ、使用に対し必須であり、関連する周波数帯を使用する権利を取得するためには、関連する資格及びアプリケーションが必要とされる。これらの周波数帯のいくつかは、業界の慣行である。例えば、スマートフォンにより使用される周波数帯は低周波数、中間周波数、及び高周波数であり、各々の周波数帯の上限と下限がある。スマートフォンのアンテナは、これらの周波数帯で動作する必要がある。同様に、車載アンテナもまた、専用の動作周波数帯を有する。結論として、アンテナ装置の構造が設計されるとき、アンテナが指定された周波数帯範囲域内で動作することが確保される必要がある。この実施形態では、第１の周波数帯は、指定された周波数帯範囲内である。例えば、車載アンテナなどの端末の分野では、周波数５．９ＧＨｚは一般的な通信周波数であり、前述の設定を通して得られる周波数５．９ＧＨｚは車載アンテナの好適な周波数帯範囲内であり、それにより、比較的良好な無線通信効果を実現することができる。第１のスロット１１及び第２のスロット１２の構造は、第１の周波数帯を得るために配置される必要がある。より具体的には、第１のスロット１１及び第２のスロット１２のサイズは限定される必要があり、これらのサイズは、放射器２０に供給される第１の周波数帯の電磁波信号の波長λ_１に関連する。したがって、第１の周波数帯の共振が達成されたとき、第１のスロット１１及び第２のスロット１２の異なるサイズが、様々な端末のアンテナ装置の配置要件を満たすために、異なるλ_１に基づいて得られてもよい。

この実施形態において、放射器２０は、好ましくはモノポールアンテナを使用し、放射器２０の高さは、好ましくは０．２５ｘλ_１である。モノポールアンテナは、デュアル特性を有する。理想的な状態（すなわち、接地面が無限の平面である）において、モノポールアンテナの最大放射方向は水平面である。しかしながら、モノポールアンテナが端末に適用されたとき、接地面１０のサイズは無限とすることはできない。したがって、第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、アンテナの指向性パターンを変化させるように配置される。具体的には、放射器２０の高さが０．２５ｘλ_１であり、第１の半径Ｒ１は０．２ｘλ_１から０．３ｘλ_１に及び、好ましくは０．２５ｘλ_１である。このようにして、放射器２０及び接地プレート１０に電流が流れる経路の全長は、０．５ｘλ_１である。この場合、アンテナの放射パターンはダイポールアンテナの放射形態に最も近く、得られる水平面利得が最も高い。さらに、第１のスロット１１の第１の電気長は０．５ｘλ_１に設定され、信号源３０は放射器２０に電力を供給し、第１のスロット１１に電力を供給し、それにより、第１のスロット１１で励起される共振モード形式（resonance modal）は、放射器２０のものと同じである。接地プレート１０上の電流が第１のスロット１１に流れたとき、第１のスロット１１で共振が発生し、電流はもはやそれ以上流れない。接地プレート１０上にスロットが配置されない構造と比較して、この実施形態における構造は接地プレート１０上の電流分布を変化させ、それにより、アンテナの最大放射方向は水平面に向かって移動する。これは、水平面利得を改善する。

図２ａ及び図２ｂを参照し、特定の実施形態が提供される。接地プレート１０は円形であり、接地プレート１０の半径Ｒ_{ｇｒｏｕｎｄ}は６５ｍｍであり、放射器２０はモノポールアンテナであり、放射器２０の高さＨは１０ｍｍであり、第１の半径Ｒ１は１０ｍｍであり、第１の電気長は２０ｍｍであり、第１の幅Ｗ１は２ｍｍである。アンテナ装置はシミュレートされ、シミュレーション結果については後続の説明を参照する。

図２ｃを参照し、アンテナリターンロスＳ１１の図は、スロットがないときの（破線で示される）アンテナリターンロス曲線に明確な共振点は含まれないが、第１のスロット１１及び第２のスロット１２が配置された後の（実線で示される）アンテナリターンロス曲線には共振周波数が６ＧＨｚ位置付近にあることが明らかにわかることを示しており、この共振は、この実施形態で得られる必要がある第１の周波数帯である。エミュレーション結果は、期待された共振点５．９ＧＨｚと基本的に同じである。このようにして、アンテナ装置が設計される。

図２ｄを参照し、図中、左図はスロットがないときの電流分布図であり、右図はスロットが配置された後の電流分布図である。スロットがないとき、接地プレート１０上の電流分布はプレートの端部に対し延在する。スロットが追加された後、接地プレート上の大部分の電流はスロットの中及び周囲に「制限され（confined）」、スロット外部の電流は比較的弱く、スロットは接地プレート１０上の電流分布を変化させる。これは、アンテナの指向性パターンと水平面利得を変化させる。

図２ｅ‐１～図２ｅ‐３を参照し、図中、図２ｅ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図２ｅ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図２ｅ‐３は（図２ｅ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットがないとき、アンテナの最大放射方向は傾く。したがって、最大放射方向は水平面から比較的遠くにずれ、水平面利得が減少する。

図２ｆ‐１～図２ｆ‐３を参照し、図中、図２ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図２ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図２ｆ‐３は（図２ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットが配置された後、接地プレート１０上の電流分布の変化はアンテナの放射パターンの変化をもたらし、アンテナの放射パターンは引き下げられ、それにより、アンテナの最大放射方向の水平面からのずれの度合いは低減され、アンテナの最大放射方向は水平面により近くなる。これは、水平面利得を増加させる。

図２ｇを参照し、図中の内円のドットの接続線は、スロットがないときの水平面利得であり、図中の外円のドットの接続線は、スロットが配置された後の水平面利得である。スロットが配置された後、水平面利得が２ｄＢ超増加していることがわかる。

一実施形態において、図３ａ及び図３ｂを参照し、図中、信号源３０及び整合回路４０は省略されている。前述の実施形態と同様で、差分は、信号源３０が第２の周波数帯の電磁波信号を放射器２０に供給するようにさらに構成され、第２の周波数帯は第１の周波数帯より低く、アンテナ装置が第１のスロット１１及び第２のスロット１２の周辺に位置する第３のスロット１３及び第４のスロット１４をさらに含み、第３のスロット１３及び第４のスロット１４の双方が閉スロットであり、第３のスロット１３及び第４のスロット１４は接地プレート１０上の電流分布を抑制するために使用され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は第３のスロット１３及び第４のスロット１４の中及び周囲に制限される点にある。

信号源３０は、第２の周波数帯の電磁波信号を供給し、それにより、アンテナ装置は、第２の周波数帯の電磁波信号を放射するようにさらに構成され得、アンテナ装置は、マルチ周波数端末に使用されてもよい。さらに、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は第３のスロット１３及び第４のスロット１４に制限され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の水平面利得を改善することができる。

本実施形態では、第１の周波数帯と第２の周波数帯の双方が指定された周波数帯範囲内であり、指定された周波数帯は異なる範囲を有する２つの周波数範囲であり、２つの周波数帯は重複しない。

第３のスロット１３及び第４のスロット１４は、放射器２０と接地プレート１０との間の接合部を中心として使用することにより対称的に配置される。対称的に中心合わせされた第３のスロット１３及び第４のスロット１４は、放射器２０の周りの接地プレート１０上でほぼ同じ電流分布が発生することを可能にし得、それにより、放射器２０の周りの全ての方向におけるアンテナの放射パターンの形状はほぼ同じである。

放射器２０から第３のスロット１３への半径方向距離は０．２ｘλ_２から０．３ｘλ_２に及び、λ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の波長である。第３のスロット１３と放射器２０との間の距離は０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２に設定され、放射器２０から第３のスロット１３に電流が流れる。０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２の距離を流れるとき、電流は比較的弱く、電界は比較的強く、共振が発生し、電流は第３のスロット１３の中及び周囲に制限され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロット１３に共振が発生し、電流は第３のスロット１３の中及び周囲に制限される。

第３のスロット１３は円弧形状であり、第３のスロット１３の内側と放射器２０の中心との間の距離は第２の半径Ｒ２であり、第２の半径Ｒ２は０．２５ｘλ_２である。第２の半径Ｒ２が０．２５ｘλ_２であり、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロット１３において共振が発生し得る。０．２５ｘλ_２では、電流が最小であり、電界が最も強く、共振効果が最良であるため、電流は第３のスロット１３の中及び周囲に制限される。

円周方向に延在する第３のスロット１３の長さは第２の電気長であり、第２の電気長は０．５ｘλ_２である。第２の電気長が０．５ｘλ_２に設定され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が第３のスロット１３に流れたとき、第３のスロット１３で共振が発生する。

半径方向における第３のスロット１３の長さは第２の幅Ｗ２であり、第２の幅Ｗ２は第１の幅Ｗ１に等しく、第２の周波数帯は２．４５ＧＨｚである。第１の幅Ｗ１と第２の幅Ｗ２は同じであるように設定され、アンテナの動作周波数帯範囲を満たす第２の周波数帯２．４５ＧＨｚを得る。車載アンテナなどの端末の分野では、周波数２．４５ＧＨｚは一般的な通信周波数であり、前述の設定を通して得られる周波数２．４５ＧＨｚは車載アンテナの好適な周波数帯範囲内であり、それにより、比較的良好な無線通信効果を実現することができる。

この実施形態において、放射器２０は、好ましくはモノポールアンテナを使用し、放射器２０の高さは、好ましくは０．２５ｘλ_２である。第１のスロット１１、第２のスロット１２、第３のスロット１３、及び第４のスロット１４のサイズは限定され、これらのサイズは、放射器２０に供給される第１の周波数帯の電磁波信号の波長λ_１及び第２の周波数帯の電磁波信号の波長λ_２に関連するように設定される。したがって、第１のスロット１１及び第２のスロット１２は、第１の周波数帯の電磁波信号の共振を発生させるために使用され、第３のスロット１３及び第４のスロット１４は、第２の周波数帯の電磁波信号の共振を発生させるために使用される。放射器２０、第１のスロット１１、第２のスロット１２、第３のスロット１３、及び第４のスロット１４の異なるサイズが、様々な端末のアンテナ装置の配置要件を満たすために、異なるλに基づいて得られてもよい。

図３ａ及び図３ｂを参照し、特定の実施形態が提供される。接地プレート１０は円形であり、接地プレート１０の半径Ｒ_{ｇｒｏｕｎｄ}は１００ｍｍであり、放射器２０はモノポールアンテナであり、放射器２０の高さＨは２０ｍｍであり、第１の半径Ｒ１は８ｍｍであり、第１の電気長は２０ｍｍであり、第１の幅Ｗ１及び第２の幅Ｗ２は２ｍｍであり、第２の半径Ｒ２は２０ｍｍであり、第２の電気長は４０ｍｍである。アンテナ装置はシミュレートされ、シミュレーション結果については後続の説明を参照する。

図３ｃを参照し、アンテナリターンロスＳ１１の図は、スロットがないときの（実線で示される）アンテナリターンロス曲線に共振点があるが、第１のスロット１１、第２のスロット１２、第３のスロット１３、及び第４のスロット１４が配置された後の（破線で示される）アンテナリターンロス曲線には、２．５ＧＨｚ及び５．９ＧＨｚの位置付近に２つの共振点が発生していることが明らかにわかることを示している。２．５ＧＨｚ付近の共振点は、この実施形態で得られるよう期待された第１の周波数帯であり、５．９ＧＨｚ付近の共振点は、この実施形態で得られるよう期待された第２の周波数帯である。エミュレーション結果は、２．４５ＧＨｚ及び５．９ＧＨｚの予め設定された共振点と基本的に同じである。このようにして、アンテナ装置が設計される。４．５ＧＨｚ位置付近の共振がさらに発生しており、この共振は第１のスロット１１及び第２のスロット１２の共振により発生しており、この実施形態の目的とは異なり、無視されてもよいことに留意されたい。

図３ｄを参照し、図中、左図はスロットがないときの２．４５ＧＨｚモード形式における電流分布図であり、右図はスロットがないときの５．９ＧＨｚモード形式における電流分布図である。スロットがないとき、接地プレート１０上の電流分布はプレートの端部に対し延在することがわかる。

図３ｅを参照し、図中、左図はスロットが配置された後の２．４５ＧＨｚモード形式における電流分布図であり、右図はスロットが配置された後の５．９ＧＨｚモード形式における電流分布図である。接地プレート１０上の大部分の電流はスロットの中及び周囲に「制限され」、スロット外部の電流は比較的弱く、スロットは接地プレート１０上の電流分布を変化させ、さらにアンテナの指向性パターン及び水平面利得を変化させることがわかる。

図３ｆ‐１～図３ｆ‐３を参照し、図中、図３ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図３ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図３ｆ‐３は（図３ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットがないとき、２．４５ＧＨｚモード形式における最大放射方向は傾いている。したがって、最大放射方向は水平面から比較的遠くにずれ、水平面利得が減少する。

図３ｇ‐１～図３ｇ‐３を参照し、図中、図３ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図３ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図３ｇ‐３は（図３ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットがないとき、５．９ＧＨｚモード形式における最大放射方向は傾いている。したがって、最大放射方向は水平面から比較的遠くにずれ、水平面利得が減少する。

図３ｈ‐１～図３ｈ‐３を参照し、図中、図３ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図３ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図３ｈ‐３は（図３ｈ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットが配置された後、接地プレート１０上の電流分布の変化は、２．４５ＧＨｚモード形式におけるアンテナの放射パターンの変化をもたらし、アンテナの放射パターンは引き下げられ、それにより、アンテナの最大放射方向の水平面からのずれの度合いは低減され、アンテナの最大放射方向は水平面により近くなる。これは、水平面利得を増加させる。

図３ｉ‐１～図３ｉ‐３を参照し、図中、図３ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図３ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図３ｉ‐３は（図３ｉ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットが配置された後、接地プレート１０上の電流分布の変化は、５．９ＧＨｚモード形式におけるアンテナの放射パターンの変化をもたらし、アンテナの放射パターンは引き下げられ、それにより、アンテナの最大放射方向の水平面からのずれの度合いは低減され、アンテナの最大放射方向は水平面により近くなる。これは、水平面利得を増加させる。

図３ｊを参照し、図中、内円のドット間の接続線は、スロットがないときの２．４５ＧＨｚモード形式における水平面利得を示し、外円のドット間の接続線は、スロットが配置された後の２．４５ＧＨｚモード形式における水平面利得を示し、内円の実線は、スロットがないときの５．９ＧＨｚモード形式における水平面利得を示し、外円の破線は、スロットが配置された後の５．９ＧＨｚモード形式における水平面利得を示す。２つのモダリティの各々における水平面利得は、スロットが配置された後、２ｄＢ超増加することがわかる。

図４ａ及び図４ｂを参照し、本発明の別の実施形態は、接地プレート１０、放射器２０、及び信号源３０を含むアンテナ装置を提供し、放射器２０は、接地プレート１０上に配置される。アンテナ装置は、整合回路４０をさらに含んでもよく、整合回路４０は、放射器２０と信号源３０との間に電気的に接続され、放射器２０の共振状態を調整するように構成される。信号源３０は、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号を放射器２０に供給するように構成され、第２の周波数帯は第１の周波数帯より低く、第３のスロット１３及び第４のスロット１４が、接地プレート１０上に配置され、第３のスロット１３及び第４のスロット１４の双方が閉スロットであり、放射器２０を囲む。アンテナ装置は、第１のフィルタ１３１と第２のフィルタ１４１をさらに含み、第１のフィルタ１３１は第３のスロット１３に配置され、第３のスロット１３を２つのスロットに分割し、第２のフィルタ１４１は第４のスロット１４に配置され、第４のスロット１４を２つのスロットに分割し、第１のフィルタ１３１と第２のフィルタ１４１は、第３のスロット１３と第４のスロット１４が各々、２つの異なる電気長を形成することを可能にし、それにより、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流は、第３のスロット１３及び第４のスロット１４の中及び周囲に制限することができる。

放射器２０を囲む第３のスロット１３及び第４のスロット１４は、電流が接地プレート１０の端部に流れることを防止するように配置される。第１のフィルタ１３１及び第２のフィルタ１４１は、第３のスロット１３に２つの異なる電気長が生成され、第４のスロット１４に２つの異なる電気長が生成されるように配置される。したがって、放射器２０は、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の２つのモダリティで共振を発生させて、マルチ周波数通信要件を満たす。さらに、電流が第３のスロット１３及び第４のスロット１４に制限されるため、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号の水平面利得が増加する。完全な第３のスロット１３及び完全な第４のスロット１４は、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流を制限するために使用され、第１のフィルタ１３１及び第２のフィルタ１４１は、第１の周波数帯の電磁波信号により発生した電流がアンテナ装置によりさらに抑制でき、かつ第３のスロット１３の一部及び第４のスロット１４の一部に制限されるように、追加される。

この実施形態における第３のスロット１３及び第４のスロット１４は、図３ａ及び図３ｂに示す実施形態のものと基本的に同じである。これは、図３ａ及び図３ｂにおける第１のスロット１１及び第２のスロット１２を取り消すことと等価であり、第１のフィルタ１３１及び第２のフィルタ１４１は、第３のスロット１３及び第４のスロット１４に追加される。

第１のフィルタ１３１及び第２のフィルタ１４１の双方が、インダクタ及びキャパシタが直列に接続されたバンドパスフィルタであり、第２の周波数帯の電磁波信号により発生した電流が通過することを可能にし、第１の周波数帯の電磁波信号により発生した電流を遮断するように構成され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電気長は、第１の周波数帯の電磁波信号の電気長より大きい。第１のフィルタ１３１及び第２のフィルタ１４１はバンドパスフィルタとして配置され、それにより、２つの電気長が第３のスロット１３に発生し、２つの電気長が第４のスロット１４に発生し、第３のスロット１３全体が、より低い周波数を有する第２の周波数帯の電気長であり、第３のスロット１３の一部が、より高い周波数を有する第１の周波数帯の電気長である。他の部分は、第１の周波数帯の電磁波信号を制限するために使用されず、なぜならば、第１のフィルタ１３１の遮断効果に起因して、電流は該他の部分を流れないためである。第４のスロット１４はこれと同様であり、詳細は説明されない。

第３のスロット１３に配置された第１のフィルタ１３１の特定の位置及び第４のスロット１４に配置された第２のフィルタ１４１の特定の位置は、第１の周波数帯の電磁波信号の波長λ_１に関連する。具体的には、第１のフィルタ１３１は、第３のスロット１３の端点から０．５ｘλ_１離れて配置され、第２のフィルタ１４１は、第４のスロット１４の端点から０．５ｘλ_１離れて配置される。前述の設定により、０．５ｘλ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の第１の電気長であり、０．５ｘλ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の第２の電気長であり、λ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の波長であり、λ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の波長である。

放射器２０から第３のスロット１３への半径方向距離は０．２ｘλ_２から０．３ｘλ_２に及び、λ_２は第２の周波数帯の電磁波信号の波長である。第３のスロット１３と放射器２０との間の距離は０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２に設定され、放射器２０から第３のスロット１３に電流が流れる。０．２ｘλ_２～０．３ｘλ_２の距離を流れるとき、電流は比較的弱く、電界は比較的強く、共振が発生し、電流は第３のスロット１３の中及び周囲に制限され、それにより、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロット１３に共振が発生し、電流は第３のスロット１３の中及び周囲に制限される。

第３のスロット１３は円弧形状であり、第３のスロット１３の内側と放射器２０の中心との間の距離は第１の半径Ｒ１であり、第１の半径は０．２５ｘλ２である。第１の半径Ｒ１が０．２５ｘλ２であり、それにより、第１の周波数帯の電磁波信号の電流が経路を通って流れた後、第３のスロット１３において共振が発生し得る。０．２５ｘλ２では、電流は最小であり、電界が最も強く、共振効果が最良であるため、電流は第３のスロット１３の中及び周囲に制限される。

円周方向に延在する第３のスロット１３の長さは第１の電気長であり、第１の電気長は０．５ｘλ_２である。第１の電気長が０．５ｘλ_２に設定され、それにより、第２の周波数帯の電磁波信号の電流が第３のスロット１３に流れたとき、第３のスロット１３で共振が発生する。

半径方向における第３のスロット１３の長さは第１の幅Ｗ１であり、第１の幅Ｗ１は０．０５ｘλ_１であり、λ_１は第１の周波数帯の電磁波信号の波長であり、第１の周波数帯は５．９ＧＨｚであり、第２の周波数帯は２．４５ＧＨｚである。第１の幅Ｗ１は０．０５ｘλ_１に設定され、アンテナの動作周波数帯範囲を満たす第１の周波数帯５．９ＧＨｚ及び第２の周波数帯２．４５ＧＨｚを得る。車載アンテナなどの端末の分野では、周波数２．４５ＧＨｚと５．９ＧＨｚは双方とも一般的な通信周波数であり、前述の設定を通して得られる周波数２．４５ＧＨｚと５．９ＧＨｚは車載アンテナの好適な周波数帯範囲内であり、それにより、比較的良好な無線通信効果を実現することができる。

この実施形態において、放射器２０は、好ましくはモノポールアンテナを使用し、放射器２０の高さは、好ましくは０．２５ｘλ_２である。

図４ａ及び図４ｂを参照し、特定の実施形態が提供される。接地プレート１０は円形であり、接地プレート１０の半径Ｒ_{ｇｒｏｕｎｄ}は１００ｍｍであり、放射器２０はモノポールアンテナであり、放射器２０の高さＨは２０ｍｍであり、第１の半径Ｒ１は２０ｍｍであり、第１の電気長は４０ｍｍであり、第１の幅Ｗ１は２ｍｍである。第１のフィルタ１３１及び第２のフィルタ１４１の双方が、３．６ｎＨのインダクタ及び０．２ｐＦのキャパシタが直列に接続されたバンドパスフィルタである。アンテナ装置はシミュレートされ、シミュレーション結果については後続の説明を参照する。

図４ｃを参照し、図中、実線はスロットがないときのアンテナのＳ１１曲線であり、破線はスロットが配置された後にフィルタを追加したアンテナのＳ１１曲線である。スロットが配置され、フィルタが追加された後、２つの発生共振点の位置は、期待された第１の周波数帯２．４５ＧＨｚ及び期待された第２の周波数帯５．９ＧＨｚに近いことがわかる。このようにして、アンテナ装置は配置される。

図４ｄを参照し、図中の左図はスロットがないときけいしの２．４５ＧＨｚモード形式における電流分布図であり、図中の右図は、スロットがないときの５．９ＧＨｚモード形式における電流分布図である。スロットがないとき、接地プレート１０上の電流分布はプレートの端部に対し延在することがわかる。

図４ｅを参照し、図中、左図はスロットが配置されフィルタが追加された後の２．４５ＧＨｚモード形式における電流分布図であり、右図はスロットが配置されフィルタが追加された後の５．９ＧＨｚモード形式における電流分布図である。スロットが追加されフィルタが追加された後、接地プレート１０上の電流はスロットの中及び周囲にある程度「制限され」、スロット外部の電流は弱くなることがわかる。スロットは、２．４５ＧＨｚの電流分布を改善することができ、スロットの特定の位置に追加されたフィルタは、５．９ＧＨｚの電流がスロットで共振を発生させることを可能にし、換言すれば、フィルタが同じスロットに追加された後、２つのモダリティの電流がスロットの周りに共振を発生させる。これは、接地プレート１０上の電流分布を変化させ、さらに、アンテナの指向性パターン及び水平面利得を変化させる。

図４ｆ‐１～図４ｆ‐３を参照し、図中、図４ｆ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図４ｆ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図４ｆ‐３は（図４ｆ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットがないとき、２．４５ＧＨｚモード形式における最大放射方向は傾いている。したがって、最大放射方向は水平面から比較的遠くにずれ、水平面利得が減少する。

図４ｇ‐１～図４ｇ‐３を参照し、図中、図４ｇ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図４ｇ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図４ｇ‐３は（図４ｇ‐２の視角に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットがないとき、５．９ＧＨｚモード形式における最大放射方向は傾いている。したがって、最大放射方向は水平面から比較的遠くにずれ、水平面利得が減少する。

図４ｈ‐１～図４ｈ‐３を参照し、図中、図４ｈ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図４ｈ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図４ｈ‐３は（図４ｈ‐２の視角に対して垂直なは）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットが配置され、フィルタが追加された後、接地プレート１０上の電流分布の変化は、２．４５ＧＨｚモード形式におけるアンテナの放射パターンの変化をもたらし、アンテナの放射パターンが引き下げられ、それにより、アンテナの最大放射方向の水平面からのずれの度合いは低減され、アンテナの最大放射方向は水平面により近くなる。これは、水平面利得を増加させる。

図４ｉ‐１～図４ｉ‐３を参照し、図中、図４ｉ‐１はシミュレーション指向性図の上面図であり、図４ｉ‐２はシミュレーション指向性図の側面図であり、図４ｉ‐３は（図４ｉ‐２の図に対して垂直な）シミュレーション指向性図の側面図である。スロットが配置され、フィルタが追加された後、接地プレート１０上の電流分布の変化のため、このようにして、アンテナの５．９ＧＨｚモード形式パターンが変化し、アンテナのパターンが引き下げられ、それにより、アンテナの最大放射方向の水平面からのずれの度合いは低減され、アンテナの最大放射方向は水平面により近くなり、それにより、水平面利得を増加させる。

図４ｊを参照し、図中、内円のドット間の接続線は、スロットがないときの２．４５ＧＨｚモード形式における水平面利得を示し、外円のドット間の接続線は、スロットが配置された後の２．４５ＧＨｚモード形式における水平面利得を示し、内円の実線は、スロットがないときの５．９ＧＨｚモード形式における水平面利得を示し、外円の破線は、スロットが配置された後の５．９ＧＨｚモード形式における水平面利得を示す。スロットが配置され、フィルタが追加された後、２．４５ＧＨｚモード形式における水平面利得は約１．３ｄＢ増加し、５．９ＧＨｚモード形式における水平面利得は約０．５ｄＢ増加することがわかる。

上記で開示されたものは本発明のいくつかの例示的な実施形態に過ぎず、確かに、本発明の保護範囲を制限することを意図するものではない。当業者は、前述の実施形態及び本発明の特許請求の範囲に従ってなされる同等の修正を実施するプロセスの全部又は一部が本発明の範囲に入るものとすることを理解し得る。

Claims

接地プレートと放射器と信号源とを含むアンテナ装置であって、前記放射器は前記接地プレートに配置され、前記信号源は、第１の周波数帯の電磁波信号を前記放射器に供給するように構成され、前記接地プレートに第１のスロット及び第２のスロットが配置され、前記第１のスロット及び前記第２のスロットの双方が閉スロットであり、前記放射器を囲み、前記第１のスロット及び前記第２のスロットは、前記接地プレート上の電流分布を抑制するために使用され、
前記アンテナ装置は、前記第１のスロット及び前記第２のスロットの周辺に位置する第３のスロット及び第４のスロットをさらに含み、前記第３のスロット及び前記第４のスロットの双方が閉スロットである、アンテナ装置。
前記第１のスロット及び前記第２のスロットは、前記放射器と前記接地プレートとの間の接合部を中心として使用することにより対称的に配置される、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記放射器から前記第１のスロットへの半径方向距離は０．２ｘλ_１から０．３ｘλ_１に及び、λ_１は前記第１の周波数帯の前記電磁波信号の波長である、請求項２に記載のアンテナ装置。
前記第１のスロットは円弧形状であり、前記第１のスロットの内側と前記放射器の中心との間の距離は０．２５ｘλ_１である、請求項３に記載のアンテナ装置。
円周方向に延在する前記第１のスロットの長さは０．５ｘλ_１である、請求項３又は４に記載のアンテナ装置。
半径方向における前記第１のスロットの長さは０．０５ｘλ_１であり、前記第１の周波数帯は５．９ＧＨｚである、請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記信号源は、第２の周波数帯の電磁波信号を前記放射器に供給するようにさらに構成され、前記第２の周波数帯は前記第１の周波数帯より低く、前記第３のスロット及び前記第４のスロットは、前記接地プレート上の電流分布を抑制するために使用される、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記第３のスロット及び前記第４のスロットは、前記放射器と前記接地プレートとの間の接合部を中心として使用することにより対称的に配置される、請求項７に記載のアンテナ装置。
前記放射器から前記第３のスロットへの半径方向距離は０．２ｘλ_２から０．３ｘλ_２に及び、λ_２は前記第２の周波数帯の前記電磁波信号の波長である、請求項８に記載のアンテナ装置。
前記第３のスロットは円弧形状であり、前記第３のスロットの内側と前記放射器の前記中心との間の距離は０．２５ｘλ_２である、請求項９に記載のアンテナ装置。
円周方向に延在する前記第３のスロットの長さは０．５ｘλ_２である、請求項９又は１０に記載のアンテナ装置。
半径方向における前記第３のスロットの長さは０．０５ｘλ_１であり、λ_１は前記第１の周波数帯の前記電磁波信号の波長であり、前記第２の周波数帯は２．４５ＧＨｚである、請求項９乃至１１のうちいずれか１項に記載のアンテナ装置。
接地プレートと放射器と信号源と第１のフィルタと第２のフィルタとを含むアンテナ装置であって、前記放射器は前記接地プレートに配置され、前記信号源は、第１の周波数帯及び第２の周波数帯の電磁波信号を前記放射器に供給するように構成され、前記第２の周波数帯は前記第１の周波数帯より低く、前記接地プレートに第３のスロット及び第４のスロットが配置され、前記第３のスロット及び前記第４のスロットの双方が閉スロットであり、前記放射器を囲み、前記第１のフィルタは前記第３のスロットに配置され、前記第３のスロットを２つのスロットに分割し、前記第２のフィルタは前記第４のスロットに配置され、前記第４のスロットを２つのスロットに分割し、前記第３のスロットに配置された前記第１のフィルタの位置及び前記第４のスロットに配置された前記第２のフィルタの位置は、前記第１の周波数帯の前記電磁波信号の波長に関連し、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、前記第３のスロット及び前記第４のスロットが各々、２つの異なる電気長を形成することを可能にする、アンテナ装置。
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタの双方が、インダクタとキャパシタが直列に接続されたバンドパスフィルタであり、前記第２の周波数帯の前記電磁波信号により発生した電流が通過することを可能にするように構成され、前記第１の周波数帯の前記電磁波信号により発生した電流を遮断するように構成される、請求項１３に記載のアンテナ装置。
前記第３のスロット及び前記第４のスロットは、前記放射器と前記接地プレートとの間の接合部を中心として使用することにより対称的に配置される、請求項１３又は１４に記載のアンテナ装置。
前記放射器から前記第３のスロットへの半径方向距離は０．２ｘλ_２から０．３ｘλ_２に及び、λ_２は前記第２の周波数帯の前記電磁波信号の波長である、請求項１３乃至１５のうちいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記第３のスロットは円弧形状であり、前記第３のスロットの内側と前記放射器の中心との間の距離は０．２５ｘλ_２である、請求項１６に記載のアンテナ装置。
円周方向に延在する前記第３のスロットの長さは０．５ｘλ_２である、請求項１６又は１７に記載のアンテナ装置。
半径方向における前記第３のスロットの長さは０．０５ｘλ_１であり、λ_１は前記第１の周波数帯の前記電磁波信号の波長であり、前記第１の周波数帯は５．９ＧＨｚであり、前記第２の周波数帯は２．４５ＧＨｚである、請求項１６乃至１８にのうちいずれか１項記載のアンテナ装置。
ＰＣＢボードと、請求項１乃至１９のうちいずれか１項に記載のアンテナ装置とを含む端末であって、前記アンテナ装置の前記放射器は前記ＰＣＢボードに配置され、前記接地プレートは前記ＰＣＢボードの一部であり、供給のために構成された前記信号源は前記ＰＣＢボードに配置され、前記信号源は前記放射器に電力を供給する、端末。
前記端末は車両である、請求項２０に記載の端末。
前記アンテナ装置は車載外部アンテナである、請求項２１に記載の端末。