(57)【要約】  装置（１）は開放端と閉鎖端とを有するスロット（２０５）を有する伝導平板（２０１−２０２）を備えるアンテナ（２）を有し、無線周波数信号を交換し、スロット（２０５）と平行に伝導平板（２０１−２０２）と結合されたリアクタンス回路（２０３）を備え、リアクタンス回路（２０３）の周波数依存特性を調整することによりアンテナ（２）を所定の動作周波数（帯）に同調可能である。リアクタンス回路（２０３）は同調リアクタンス回路（２０３）であり、ベースバンド回路（５０２）を介し同調される。スロット（２０５）は伝導平板（２０１−２０２）を主交換平板（２０１）と主結合平板（２０２）とに分割する。給電点（２０４）はスロット（２０５）の閉鎖端とリアクタンス回路（２０３）との間の結合平板（２０２）内に位置付けられる。交換平板（２０１）は印刷回路基板又はベースバンド回路（５０２）と結合された無線周波数回路（５０１）を有する他の積層材料の一部を形成する。リアクタンス回路（２０３）は切り替え可能キャパシターのような可変キャパシター及び／又は可変容量ダイオード（２２２）と結合された固定キャパシター（２２１）を有する。
2009506616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、アンテナを有し、他の装置と無線周波数信号を交換し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合されたリアクタンス回路、を有する装置。
【請求項２】
前記リアクタンス回路は同調リアクタンス回路である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記リアクタンス回路と結合され前記リアクタンス回路を同調するベースバンド回路を更に有する請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記スロットは前記伝導平板を主交換平板と主結合平板とに分割し、前記主交換平板は伝導平板表面を９０％以上有し、主交換平板は前記伝導平板表面を１０％以下有する、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記リアクタンス回路は前記交換平板及び前記結合平板と前記スロットの両側で結合される、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記アンテナは、
−前記スロットの閉鎖端と前記リアクタンス回路との間の前記結合平板内に位置付けられた給電点を更に有する、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記交換平板は印刷回路基板又はベースバンド回路と結合された無線周波数回路を有する他の積層材料の一部を形成する、請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記リアクタンス回路は可変キャパシターを有する、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記可変キャパシターは切り替え可能キャパシターのセットを有し、及び／又は可変容量ダイオードと直列に結合された固定キャパシターを有する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記リアクタンス回路は前記可変キャパシターと並列に結合されたコイルを更に有する、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
アンテナであって、請求項１乃至１０の何れか１項記載の装置で用いられるアンテナ。
【請求項１２】
無線周波数信号交換方法であって、アンテナを用いる段階を有し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合されたリアクタンス回路、を有する、方法。
【請求項１３】
同調方法であって、アンテナを同調し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合されたリアクタンス回路、を有し、前記同調方法は同調リアクタンス回路を同調する段階を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は他の装置と無線周波数信号を交換するアンテナを有する装置に関し、及びアンテナ、及び交換方法、及び同調方法に関する。
【０００２】
このような装置の例は、ホーム・シアター機器、サラウンド音響装置、無線ヘッドフォン装置、第２の部屋の無線オーディオ装置、生体検知装置、位置検出装置、移動端末、及び無線インターフェースである。
【背景技術】
【０００３】
従来のアンテナは特許文献１から知られている。特許文献１の図面は開放端及び閉鎖端を有するスリットを備えた伝導平板を有するアンテナを開示する。スリットは伝導平板を接地部と放射部とに分ける。放射部の長さは実質的に、アンテナの動作周波数で得られる４分の１波長の奇数倍である。従って動作周波数は放射部の長さを選択することにより定められる。
【０００４】
ほとんど常に世界の異なる地域では異なる動作周波数が要求される。例えば無線ヘッドフォンでは、欧州は８６４ＭＨｚの動作周波数を要求し、米国は９１４ＭＨｚの動作周波数を要求し、香港は８２０ＭＨｚの動作周波数を要求し、韓国は９３０ＭＨｚの動作周波数を要求し、また他の国々は４３４ＭＨｚの動作周波数を要求する。
【０００５】
知られているアンテナの不利点は、特に、アンテナの大きさが当該アンテナを有する装置が販売されている世界の地域に依存することである。
【０００６】
留意すべき点は、特許文献２が反転Ｆ技術に基づく同調アンテナを開示していることである。これは異なる技術（如何なるスロットも有さない技術）であり、結果として比較的広い周波数範囲に渡り同調され得ない比較的大きいアンテナをもたらす。特許文献３は、放射素子と直列に周波数可変回路を有する放射電極を備えた周波数可変アンテナを開示する。これは異なる技術（如何なるスロットも有さない技術）であり、結果としてアンテナが小さいアンテナ放射抵抗を有するという事実により比較的非効率なアンテナをもたらす。最後に、特許文献４は導体膜の両面にマイクロストリップを有する同調アンテナを開示する。これは異なる技術（如何なる単一層平面も有さない技術）に基づくアンテナである。
【特許文献１】米国特許出願第２００２／０１３５５２５  Ａ１号明細書
【特許文献２】国際公開第０２／２７８６５  Ａ１号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００４／１０９８５０  Ａ１号パンフレット
【特許文献４】特開第２００３−２９８３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、特に、アンテナを有する装置が販売されている世界の地域に依存しない大きさを有するアンテナを有する装置を提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的は、特に、アンテナを有する装置が販売されている世界の地域に依存しない大きさを有するアンテナ、アンテナを有する装置が販売されている世界の地域に依存しない大きさを有するアンテナと組み合わせて用いられる交換方法及び同調方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による装置は、他の装置と無線周波数信号を交換するアンテナを有し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合されたリアクタンス回路、を有する。
【００１０】
リアクタンス回路をスロットと平行に伝導平板と結合することにより、リアクタンス回路は本質的に周波数依存特性を有するので、アンテナの大きさを選択することによりアンテナを所定の動作周波数（帯）に同調する必要がなくなる。アンテナは、リアクタンス回路の周波数依存特性を選択（調整）することにより所定の動作周波数（帯）に同調され得る。
【００１１】
このアンテナの更なる利点は、当該アンテナが、当該アンテナを小型にする平面スロット技術に基づくことである。アンテナは無線周波数信号の送信及び受信に用いられ得る。アンテナは十分な帯域幅を有し、低価格であり、及び簡単に製造できる。最後に、アンテナは例えばリアクタンス回路を適応するだけで３５０ＭＨｚ乃至１ＧＨｚ以上の無線ヘッドフォンに用いられ得る。
【００１２】
本発明による装置の実施例は、同調リアクタンス回路であるリアクタンス回路により定められる。リアクタンス回路を同調リアクタンス回路にすることにより、同一のリアクタンス回路は、当該同一のリアクタンス回路を地域ごとに調整するだけで、異なる動作周波数を要求する世界の異なる地域で販売される装置のアンテナに用いられ得る。
【００１３】
本発明による装置の実施例は、リアクタンス回路と結合されリアクタンス回路を同調するベースバンド回路を更に有することにより定められる。当該ベースバンド回路は通常、信号処理のような他の目的のために既に存在し、従って効果的に用いられ得る。
【００１４】
本発明による装置の実施例は、伝導平板を主交換平板と主結合平板とに分割するスロットにより定められる。主交換平板は９０％以上の伝導平板を有し、主結合平板は１０％以下の伝導平板を有する。主結合平板は主非放射平板である。ここで「主」の語は、本発明による装置のアンテナの結合平板が５０％より大きい結合関数、及び５０％より低い放射関数を有することを意味する。
【００１５】
本発明による装置の実施例は、交換平板と結合平板とにスロットの両側で結合されるリアクタンス回路により定められる。当該リアクタンス回路はスロットをブリッジする。
【００１６】
本発明による装置の実施例は、
−スロットの閉鎖端とリアクタンス回路との間の結合平板に位置付けられる給電点、を更に有するアンテナにより定められる。
【００１７】
アンテナの入力インピーダンスは、例えばスロットの大きさ及び／又は形状、並びに給電点の位置に依存する。スロットの閉鎖端とリアクタンス回路との間の結合平板内の給電点の位置は、有利になるよう求められる。
【００１８】
本発明による装置の実施例は、印刷回路基板又はベースバンド回路と結合された無線周波数回路を有する他の積層材料の一部を形成する交換平板により定められる。当該交換平板は、２つの目的、つまりアンテナ目的及び運搬目的に用いられるので効率的である。望ましくは無線周波数回路及び／又はベースバンド回路の間の空き部分は銅で満たされる。
【００１９】
本発明による装置の実施例は、可変キャパシターを有するリアクタンス回路により定められる。可変キャパシターは簡単に同調され得る。
【００２０】
本発明による装置の実施例は、切り替え可能キャパシターのセットを有する、及び／又は可変容量ダイオードと直列に結合された固定キャパシターを有する可変キャパシターにより定められる。これらは可変キャパシターの実施例を実施する。他の直列構成及び／又は並列構成も除外されない。
【００２１】
本発明による装置の実施例は、可変キャパシターと並列に結合されたコイルを更に有するリアクタンス回路により定められる。この並列回路は良好に機能することが分かっている。他の並列構成及び／又は直列構成も除外されない。
【００２２】
望ましくは、スロット長は無線周波数信号の波長の１０％乃至５０％の間である。スロット長は整合パラメーターであり、最適の場合には当該長さは無線周波数信号の約２５％である。曲がった又は折り畳まれたスロットであるスロットの場合、スロット長はスロットの部分の長さの和である。
【００２３】
本発明によるアンテナ、及び本発明による交換方法、及び本発明による同調方法の実施例は、本発明による装置の実施例に対応する。
【００２４】
本発明は、特に理想的な状況でアンテナの大きさが当該アンテナを有する装置が販売される世界の地域と独立であるという見識に基づき、及び特にスロットを備えた伝導平板に基づくアンテナが当該スロットと平行に伝導平板と結合された周波数依存回路を設けられるという基本的構想に基づく。
【００２５】
本発明は問題を解決し、特にアンテナを有する装置が販売される世界の地域に依存しない大きさを有するアンテナを提供する。本発明の利点は特にアンテナを小型にする平面スロット技術に基づくことである。アンテナは無線周波数信号の送信及び受信に用いられ得る。アンテナは十分な帯域幅を有し、低価格であり、及び簡単に製造され得る。最後に、アンテナは例えばリアクタンス回路を適応するだけで、３５０ＭＨｚ乃至１ＧＨｚ以上の無線ヘッドフォン装置に用いられ得る。
【００２６】
本発明の上述の及び他の特徴は以下の実施例から及び当該実施例を参照した説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に示されるように、本発明による装置１は、例えばホーム・シアター装置、サラウンド音響装置、無線ヘッドフォン装置、第２の部屋の無線オーディオ装置、生体検知装置、位置検出装置、移動端末、及び無線インターフェースであり、無線周波数回路５０１と結合された本発明によるアンテナ２を有する。無線周波数回路５０１はベースバンド回路５０２と更に結合される。ベースバンド回路５０２は例えばプロセッサー及び増幅器を有し、拡声器５０４と更に結合される。
【００２８】
図２及び３に示される本発明によるアンテナ２は、開放端及び閉鎖端を有するスロット２０５を備えた伝導平板２０１−２０２を有する。スロット２０５は、伝導平板２０１−２０２を主交換平板２０１と主結合平板２０２とに分割する。主交換平板２０１は、示されない他の装置と（他の装置から及び／又は他の装置へ）主に無線周波数信号を交換（受信及び／又は送信）する。主結合平板２０２は、主交換平板と回路３００を主に結合する。アンテナ２はスロット２０５と平行に伝導平板２０１−２０２と結合されたリアクタンス回路２０３を更に有する。回路３００は例えば図１の無線周波数回路５０１及びベースバンド回路５０２を有する。アンテナ２は、スロット２０５の閉鎖端とリアクタンス回路２０３との間の結合平板２０２内に位置付けられた給電点２０４を更に有する。スロット２０５は幅４０１を有し、主結合平板は幅４０２を有する。これらの幅４０１及び４０２は通常同程度の大きさを有する。平板２０１及び２０２は例えば印刷回路基板又は他の積層材料の一部を形成する。
【００２９】
図４に示されたリアクタンス回路２０３は同調リアクタンス回路であり、例えば可変容量ダイオード２２２と結合された固定キャパシター２２１の直列回路の形式である。或いは可変キャパシターは切り替え可能キャパシターのセットを有して良い。リアクタンス回路２０３は可変キャパシターと並列に結合されたコイル２２３を更に有する。リアクタンス回路２０３の主端子２１０及び２１４は平板２０１及び２０２と結合される。リアクタンス回路２０３の制御端子２１２は例えば抵抗器２２４を介し直列回路の共通端子と結合され、リアクタンス回路２０３を同調するベースバンド回路５０２と更に結合される。
【００３０】
回路５０１及び５０２は例えば濾波、増幅、混合、検出等を実行する。平板２０１と２０２との間のスロット２０５の幅４０１は、対象とする波長と比較して小さい。可変リアクタンス回路２０３は、アンテナ２を所望の周波数（帯）に同調させる。これは、ベースバンド回路５０２の一部を形成するデジタル信号プロセッサーを用い連続的又は離散的な方法で行われ得るか、又は選択された所定の周波数である。リアクタンス回路２０３は制御端子２１２の電圧で調整され得る。アンテナ２の性能は、通常装置１（完成品）の外寸法により定められる主交換平板２０１の寸法及び形状に更に依存する。
【００３１】
図５は本発明によるアンテナの俯瞰図（上面図）及び底面図（下面図）を、現在開発中の無線デジタル・ヘッドフォン・ボードＨＤ１０００の実施の一部として示す。主交換平板２０１は少なくとも電子機器の殆どを有する。平板２０１と２０２は銅シートとして、ＦＲ４、１．６ｍｍの印刷回路基板材料に実施される。基板の全体の寸法は５８×６０×１．６ｍｍである。
【００３２】
図６は無線デジタル音響ヘッドフォンの本発明によるアンテナの実施の測定反射減衰量を示す（周波数ＭＨｚに対する反射減衰量ｄＢ）。ヘッドフォンは例えば８００ＭＨｚ乃至９３０ＭＨｚで動作し、アンテナは人間の頭部の離調の影響に対し調整可能であって良い。明らかにアンテナは広い周波数範囲に渡り非常に良好な反射減衰量を有する。
【００３３】
図７は本発明によるアンテナの動作周波数とリアクタンス回路のキャパシタンスとの間の関係を示す（周波数ＭＨｚに対するキャパシタンスｐＦ）。キャパシタンスは例えばバリキャップ２２２とキャパシター２２１との直列回路で実現される。
【００３４】
図８は本発明によるアンテナのリアクタンス回路のキャパシタンスの異なる設定に対する測定反射減衰量を示す（周波数ＭＨｚに対する大きさｄＢ）。再びキャパシタンスは例えばバリキャップ２２２とキャパシター２２１との直列回路で実現される。
【００３５】
留意すべき点は、上述の実施例が説明のためであり本発明を制限しないこと、及び当業者が特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替の実施例を考案し得ることである。請求項では、括弧内の如何なる参照符号も請求項を制限すると見なされるべきではない。「有する」の語及びその活用は請求項に記載された以外の要素又は段階の存在を排除しない。要素に付された単数の表記は当該要素の複数の存在を排除しない。本発明は複数の別個の要素を有するハードウェアを用い実施されて良い。複数の手段を列挙した装置の請求項では、当該複数の手段は１又は同一のハードウェア項目により実施されて良い。特定の手段が異なる従属請求項で引用されるが、これはこれら手段の組み合わせが有利に用いられないことを示さない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるアンテナを有する本発明による装置の概略を示す。
【図２】本発明によるアンテナの概略を更に詳細に示す。
【図３】本発明によるアンテナの概略を更に詳細に示す。
【図４】本発明によるアンテナで用いられるリアクタンス回路の概略を詳細に示す。
【図５】本発明によるアンテナの俯瞰図（上面図）及び底面図（下面図）を示す。
【図６】本発明によるアンテナの実施の測定反射減衰量を示す。
【図７】本発明によるアンテナの動作周波数とリアクタンス回路のキャパシタンスとの間の関係を示す。
【図８】本発明によるアンテナのリアクタンス回路のキャパシタンスの異なる設定に対する測定反射減衰量を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、アンテナを有し、他の装置と無線周波数信号を交換し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合され、周波数依存特性を有するリアクタンス回路、を有する装置。
【請求項２】
前記リアクタンス回路は、前記リアクタンス回路の周波数依存特性を選択又は調整することにより前記アンテナを動作周波数又は動作周波数帯に同調する同調リアクタンス回路である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記リアクタンス回路と結合され前記リアクタンス回路を同調するベースバンド回路を更に有する請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記スロットは前記伝導平板を主交換平板と主結合平板とに分割し、前記主交換平板は伝導平板表面を９０％以上有し、主交換平板は前記伝導平板表面を１０％以下有する、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記リアクタンス回路は前記交換平板及び前記結合平板と前記スロットの両側で結合される、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記アンテナは、
−前記スロットの閉鎖端と前記リアクタンス回路との間の前記結合平板内に位置付けられた給電点を更に有する、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記交換平板は印刷回路基板又はベースバンド回路と結合された無線周波数回路を有する他の積層材料の一部を形成する、請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記リアクタンス回路は可変キャパシターを有する、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記可変キャパシターは切り替え可能キャパシターのセットを有し、及び／又は可変容量ダイオードと直列に結合された固定キャパシターを有する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記リアクタンス回路は前記可変キャパシターと並列に結合されたコイルを更に有する、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
アンテナであって、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合され、周波数依存特性を有するリアクタンス回路、を有するアンテナ。
【請求項１２】
無線周波数信号交換方法であって、アンテナを用いる段階を有し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合され、周波数依存特性を有するリアクタンス回路、を有する、方法。
【請求項１３】
同調方法であって、アンテナを動作周波数又は動作周波数帯に同調し、前記アンテナは、
−開放端と閉鎖端とを有するスロットを備えた伝導平板；及び
−前記スロットと平行に前記伝導平板と結合され、周波数依存特性を有するリアクタンス回路、を有し、前記同調方法は前記リアクタンス回路の周波数依存特性を選択又は調整することにより前記リアクタンス回路を同調する段階を有する方法。
【国際調査報告】
2009506616.tif 000011
2009506616.tif 000012