(57)【要約】２００ＭＨｚよりも高い周波数で動作するアンテナシステムは、アンテナと、伝送線と、受信段とを備え、伝送線は、アンテナを受信段の入力に電気的に接続し、アンテナは、５よりも大きい比誘電率を有する中実絶縁材料から成るアンテナコアであって、コアの材料は、コア外側表面によって画定される容積の大部分を占める、アンテナコアと、コアの外側表面に配置されるか又は当該外側表面と隣接する３次元アンテナ素子構造とを有し、アンテナは、誘電体コアの近位端において伝送線によって給電され、受信段は、増幅器及び電磁放射スクリーンを備え、増幅器はスクリーン内に位置付けられ、伝送線は、アンテナの給電接続部において実質的に平衡の取れた状態を提供するように構成される電流チョークを備える。
2009537105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２００ＭＨｚよりも高い周波数で動作するアンテナシステムであって、アンテナと、伝送線と、受信段とを備え、該伝送線は、該アンテナを該受信段の入力に電気的に接続し、該アンテナは、
５よりも大きい比誘電率を有する中実絶縁材料から成るアンテナコアであって、該コアの材料は、コア外側表面によって画定される容積の大部分を占める、アンテナコアと、
前記コアの前記外側表面に配置されるか又は該外側表面と隣接する３次元アンテナ素子構造とを有し、
前記アンテナは、前記誘電体コアの近位端において前記伝送線によって給電され、前記受信段は、増幅器及び電磁放射スクリーンを備え、該増幅器は該スクリーン内に位置付けられ、前記伝送線は、前記アンテナの給電接続部において実質的に平衡の取れた状態を提供するように構成される電流チョークを備える、アンテナシステム。
【請求項２】
前記コアは、近位面及び遠位面を有し、前記アンテナ素子構造は、前記近位面に端部を有する複数の細長い導電性素子を備え、前記伝送線は、前記端部のうちの１つに電気的に接続される第１の導体と、前記端部のうちの別の端部に電気的に接続される第２の導体とを備え、前記第１の導体は前記スクリーン内で終端する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の導体は、前記スクリーン内で前記増幅器の入力に電気的に接続され、前記第２の導体は、前記増幅器と共有されている接地導体に電気的に接続される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電流チョークはスリーブバランである、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記スリーブバランは、前記第２の導体に沿って少なくとも１つの導電性部材を備え、該導電性部材は、該第２の導体に接続されている一端と、開回路である反対端とを有し、動作周波数において電気長が約１／４波長である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記電流チョークは、少なくとも１つのフェライト層を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記伝送線は平面部材によって形成され、前記第１の導体は該平面部材内に埋め込まれ、前記第２の導体は該平面部材の外側表面上に形成される、請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記チョークは、前記伝送線と関連付けされる共振素子を備え、該共振素子は、前記アンテナコアを形成する前記材料の比誘電率よりも小さい比誘電率を有する材料から成る誘電素子で誘電的に負荷されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記誘電素子の前記比誘電率は、前記アンテナコアの材料の前記比誘電率よりも少なくとも５倍小さい、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記チョークは、少なくとも１つの平面を有する共振素子を備える、請求項１から９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アンテナは中心軸を有し、前記共振素子の前記平面は該軸に対して平行である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記チョークは、ラミネート基板上に導電性フィルムの形態の平面共振素子を備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記チョークは前記アンテナコアから離間しており、前記伝送線は、前記チョークを越えて延びて前記アンテナ素子構造と接続部を形成する第１の導電性素子及び第２の導電性素子を備える、請求項８から１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の導電性素子及び前記第２の導電性素子は、比誘電率が前記コアの比誘電率よりも少なくとも５倍小さい周囲を有する領域においてチョークを越えて延びる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１対の細長いアンテナ素子を備え、各対の該素子は対向する構成で配置され、該アンテナ素子は、相互接続された第１の端と、前記給電接続部を構成する第２の端とを有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コアは筒形であり、前記アンテナ素子はそれぞれ、前記コアの前記外側表面上の軸方向に離間した位置間に延び、前記素子の各対のそれぞれの前記離間した位置は、実質的に直径方向に対向している、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記相互接続部は、前記コアの前記外側表面に、又は該外側表面と隣接して形成される実質的に円形の連結素子によって提供される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記アンテナ素子構造は、開回路遠位端を有する少なくとも１対のアンテナ素子を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記アンテナ素子は、等しい長さを有すると共に螺旋状であり、それぞれ前記離間した位置間で前記コアの周りを半回転する、請求項１５から１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記アンテナは、２線巻ヘリカルアンテナを形成する１対のアンテナ素子を備える、請求項１から１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記アンテナは、４線巻ヘリカルアンテナを形成する２対のアンテナ素子を備える、請求項１から１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
２００ＭＨｚよりも高い周波数で動作するアンテナシステムであって、アンテナと、増幅段と、該アンテナと該増幅段とを相互接続する伝送線との組み合わせを備え、前記アンテナは、アンテナコアの外側表面に配置されるか又は該外側表面と隣接する３次元アンテナ素子構造を備え、前記コアは、５よりも大きい比誘電率を有する中実の電気絶縁材料から作製され、該材料は、前記コア外側表面によって画定される容積の大部分を占め、前記増幅段は、導電性スクリーン内に増幅器回路を備え、前記伝送線は、前記アンテナ素子構造の給電接続部において実質的に平衡の取れた電流を有する、アンテナシステム。
【請求項２３】
前記伝送線は、一端が前記アンテナ素子構造に接続され、他端が前記増幅器の入力に接続される第１の導体であって、該増幅器の入力への接続部は前記スクリーン内にある、第１の導体と、前記アンテナ素子構造から接地までの導電経路を提供する第２の導電体であって、該導電経路は、該第２の導体の一端における前記アンテナ素子構造から、前記増幅器の入力と隣接する接地接続部まで直接延びる、第２の導体とを備え、前記接地接続部は前記第２の導体の他端にあり、前記チョークは前記第２の導体の外側に位置する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記伝送線の前記第２の導体は前記第１の導体の遮蔽体であり、前記チョークは、前記システムの動作周波数において実質的に１／４波長であるか又は１／４波長の奇数倍である電気長を有する第３の導体を備え、該第３の導体は、前記第２の導体との接続部から前記アンテナの近くの開回路端まで前記第２の導体に沿って延びる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
本明細書において記載されており、且つ図面に示されているように実質的に構成及び配置されるアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００ＭＨｚよりも高い周波数で動作するアンテナシステムに関し、排他的ではないが特に、円偏波信号を受信する誘電体コア表面上にあるか又はこの誘電体コア表面と隣接するヘリカル素子を有するアンテナを備えるアンテナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第７００２５３０号は、誘電体コアの外側筒状表面上に配置されている複数のヘリカル素子を有する筒状の誘電体装荷アンテナを開示している。ヘリカル素子は、誘電体コアの遠位端の周囲に配置されている連結導体によってコアの遠位端において互いに接続されている。コアの近位端では、ヘリカルアンテナ素子が、コアの近位端に取り付けられている回路基板に位置付けられる一対の導体に接続されている。回路基板は、シングルエンド出力を生成する分相回路を備える。アンテナ素子がアンテナの近位端に給電される場合、このアンテナは「エンドファイア」アンテナである。
【０００３】
多くの移動電気通信用途では、コモンモード伝導ノイズ干渉が、高出力干渉源に起因して重大な問題である可能性がある。例えば、移動電話用途では、板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）が、接地面において大量の電流を誘発する。この問題は、設計者が多くの場合、基板を放射状にしたがり、且つ接地面が多くの場合、回路基板の上部層に配置されることによって悪化する。したがって、受信した信号が、増幅器への入力としてシングルエンド出力から提供される場合、増幅器は、アンテナが取り付けられているデバイスの接地面にあるコモンモードノイズ信号を増幅することになる。したがって、増幅された信号は、コモンモードノイズによって歪められることになる。
【０００４】
英国特許第２２９２６３８号は、本出願人の名において、誘電体装荷ヘリカルアンテナのさらなる例を開示している。このアンテナは、誘電体コアの筒状表面上に配置されている複数のヘリカルアンテナ素子を有する。ヘリカルアンテナ素子は、誘電体コアの軸に沿って配置されているフィーダ構造によって誘電体コアの遠位端において給電される。したがって、このアンテナは「バックファイア」アンテナである。このアンテナは、誘電体コアの遠位端部に形成された導電性スリーブも有し、これは、バラントラップの機能を果たす。バランは、アンテナの近位端における不平衡信号を、アンテナの遠位端において平衡信号に変換する。このアンテナの主な利点は、アンテナが取り付けられる構造体から良好に隔離されること、及び放射パターンが改善されることである。誘電体コアの近位端のバラントラップは、アンテナ素子を伝送線から隔離し、増幅回路を干渉するコモンモードノイズ信号を防止する。アンテナは、同軸ケーブル等の長さの短い遮蔽された伝送線に結合される。同軸ケーブルの外側スリーブに沿って伝わるコモンモードノイズ電流は、バラントラップによって抑制され、この電流がアンテナの近位端との接続部において同軸ケーブルに入るのが防止される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コモンモードノイズ阻止能力を有する代替的なアンテナシステムを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、２００ＭＨｚよりも高い周波数で動作するアンテナシステムは、アンテナと、伝送線と、受信段とを備え、伝送線は、アンテナを受信段の入力に電気的に接続し、アンテナは、５よりも大きい比誘電率を有する中実絶縁材料から成るア
ンテナコアであって、コアの材料は、コア外側表面によって画定される容積の大部分を占める、アンテナコアと、コアの外側表面に配置されるか又は当該外側表面と隣接する３次元アンテナ素子構造とを有し、アンテナは、誘電体コアの近位端において伝送線によって給電され、受信段は、増幅器及び電磁放射スクリーンを備え、増幅器はスクリーン内に位置付けられ、伝送線は、アンテナの給電接続部において実質的に平衡の取れた状態を提供するように構成される電流チョークを備える。
【０００７】
通常、アンテナ素子構造は、好ましくは円筒体であるコアの外側表面に配置される複数のアンテナ素子を備える。特に、アンテナ素子は、例えば蒸着によって、又は前もって施された金属コーティングをエッチングすることによってコア外側表面に接合される金属導電性トラックを備えてもよい。筒状のコアは通常、少なくともその外径程の軸方向長さを有する中実材料から成る。
【０００８】
物理的及び電気的な安定性の理由から、コアの材料は、セラミック、例えばマイクロ波セラミック材料（例えばチタン酸ジルコニウムベースの材料、チタン酸マグネシウムカルシウム、タンタル酸バリウムジルコニウム、チタン酸バリウムネオジム、又はこれらの組み合わせ）であり得る。好ましい比誘電率は、１０よりも大きいか、又は実際には２０よりも大きく、３６の値は、チタン酸ジルコニウムベースの材料を用いて達成可能である。そのような材料は、アンテナのＱがコア損失よりもアンテナ素子の電気抵抗によって支配される程度まで無視できる誘電損失を有する。
【０００９】
本発明の特に好ましい実施の形態では、アンテナ素子はほぼ螺旋状であり、軸方向にほぼ同一の広がりを有する。各ヘリカル素子は、コアの近位端表面に配置される複数の半径方向素子を介して、一端がコアの近位端におけるフィーダ構造に接続される。ヘリカル素子の他端は、誘電体コアの遠位端に向かって、当該コアの外側円筒表面上の連結導体に接続される。半径方向素子は、伝送線の導体に電気的に接続されている。このように、ヘリカル素子及び連結導体は少なくとも１つのループを形成する。好ましくは、アンテナは、４つのヘリカル素子を備え、各アンテナ素子はそれぞれの半径方向素子に結合されている。半径方向素子は２つの対を形成するように構成され、各対の半径方向素子は電気的に相互接続されている。各対は、伝送線の導体に接続されている。
【００１０】
長手方向に延びるヘリカルアンテナ素子は、異なる電気長であってもよい。特に、４つのヘリカル素子を有する好ましいアンテナの場合、これらの素子のうちの２つは、コアの外側表面上の蛇行する経路に従って延びることによって他の２つよりも長い電気長を有するか、又は厚さがより厚い。円偏波信号用のアンテナの場合、４つの素子全てがほぼ螺旋状の経路に従って延び、２つのヘリカル素子は、コアの対向面に配置されて蛇行する経路に従って延びる。
【００１１】
ヘリカル素子は、放射素子構造の一部を形成する。「放射素子構造」という語句は、当業者によって理解される意味で用いられ、すなわち、送信機に接続されたときに行うようなエネルギー放射を必ずしも行わない素子を意味し、したがって、電磁放射エネルギーを収集するか又は放射する素子を意味する。したがって、本願の主題であるアンテナシステムは、信号を受信するのみである装置だけではなく信号の送受信を行う装置において用いることができる。
【００１２】
好ましい実施の形態では、伝送線の第１の導体は、（ａ）アンテナ素子構造の第１の対の半径方向素子と、（ｂ）電磁スクリーン内に配置される受信回路との間に接続される。第１の導体は、スクリーン及び接地面から電気的に絶縁されており、受信回路及び第１の対の半径方向素子のみに電気的に連結されている。伝送線の第２の導体は、第２の対の半径方向素子とスクリーンとの間に接続される。アンテナと受信段との間で、第２の導体を
接地に中間結合するものはない。
【００１３】
有利には、伝送線は、多層回路基板の導電性トラックから形成される。伝送線の第１の導体は、回路基板の中間層として形成され、第２の導体は、基板の上部導電層として構成される。これらの導体は、長手方向に同一の広がりを有し、円筒コアを有するアンテナの場合、アンテナから軸方向に延びることが好ましい。この第２の導体は好ましくは、第１の導体よりも幅が広く、特に少なくとも２倍の幅であり得る。多層回路基板の絶縁材料は、伝送線の誘電体コアとして働く。好ましくは、第３の導体が多層回路基板の下部導電層として構成され、第２の導体と同一の広がりを有し、第１の導体は第２の導体の下で、且つ第３の導体の上でこれらの導体によって遮蔽されている。伝送線は、受信回路に結合されており、電磁スクリーン内で終端する。伝送線が電磁スクリーンを通る場合、第２の導体、及び存在する場合には第３の導体がスクリーンに結合されるのが好ましい。第１の導体は、多層基板の絶縁材料によってスクリーンから絶縁されており、受信回路に結合されている。メッキされたホール（「バイア」）等の相互接続部が、第２の伝送線導体及び第３の伝送線導体の長手方向縁に沿って設けられ、これらを第１の導体のいずれかの側で相互接続して第１の導体をより良好に遮蔽するのが好ましい。
【００１４】
好ましい実施の形態では、電流チョークは、伝送線の領域において電磁スクリーンとアンテナとの間で配置される。電流チョークは、伝送線の長さの一部にわたって延びるスリーブバランであることが好ましい。このスリーブバランは通常、伝送線の導体に対して平行に配置されると共に、第１の導体と第２の導体とを分離する材料と実質的に同じ厚さであり得る誘電材料の層によって第２の導体から分離される少なくとも１つの導電性プレートを備える。この導電性プレートは、幅が第２の導体及び第３の導体と実質的に同じであり、その長さは、当該導電性プレートと伝送線導体との間の絶縁層と組み合わせて、アンテナシステムの動作周波数において１／４波長又は１／４波長の奇数倍の電気長を有するようなものである。電磁スクリーン近くの伝送線の端では、第１のプレートが第２の導体に電気的に結合される。
【００１５】
アンテナに最も近い縁では、第１のプレートは第２の導体に電気的に結合されていない。第２の導電性プレートが、多層回路基板の反対の表面上に同じ様式で配置され得る。好ましくは、プレートと、第２の導体及び第３の導体から当該プレートを分離する誘電材料とは、多層回路基板の外側層として形成される。第２の導体及び第３の導体への接続はそれぞれ、受信段に最も近い各バランプレートの縁に沿って一連のバイアによってなされ得る。代替的な誘電体装荷１／４波開回路構造を用いてもよい。
【００１６】
電流チョークは、アンテナを伝送線から隔離し、アンテナとの給電接続部において伝送線に入るコモンモードノイズ信号を防止する。電流チョークは、スクリーンの外側表面に沿って伝搬するコモンモードノイズ信号が、第２の導体及び第３の導体に沿ってアンテナへ移動することも防止する。このように、アンテナ信号に対するコモンモードノイズ干渉が大幅に回避される。
【００１７】
本明細書において、「放射」又は「放射する」素子への言及は、信号を受信することにのみ用いられるアンテナにおいて、これらの用語が、入射する電磁放射がそのような素子において電流に変換される相互効果を指すという原則に基づいて解釈されるべきである。受信用アンテナが送信機に結合されるならば、放射は起こらず、言及される素子は放射素子であろう。
【００１８】
バランは、伝送線が放射素子として働くことを防止する。
【００１９】
ここで、添付の図面を参照して本発明を例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照すると、４線巻アンテナ１０１は、セラミックコア１０３の筒状外側表面にメッキされた金属導電性トラックとして形成される４つの長手方向に延びるヘリカルアンテナ素子１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ及び１０２Ｄを有するアンテナ素子構造を有する。コアの外側表面上に位置付けられる環状の連結導体１０４が、アンテナ素子をアンテナの遠位端と隣接して接続する。アンテナの近位端では、金属トラックとして形成される４つの半径方向素子１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ及び１０５Ｄが、コアの端面上にメッキされる。各半径方向素子は、それぞれのアンテナ素子に電気的に接続されている。この半径方向素子は、図２及び図４を参照して以下でより詳細に後述するように伝送線フィード構造に接続されている。本発明のこの実施形態では、アンテナは、円偏波放射を受け取る「エンドファイア」アンテナであり、ヘリカル素子は近位端においてフィード構造に接続されている。
【００２１】
アンテナは、５００ＭＨｚ以上の高い主共振周波数を有し、その共振周波数は、アンテナ素子の有効な電気長によって決定される。所定の共振周波数の素子の電気長は、素子の物理的長さ、また、素子の幅及びコア材料の比誘電率に依存し、アンテナの寸法は、同様に構成された空気コア式アンテナに対して実質的に縮小される。
【００２２】
コア１０３の好ましい材料は、チタン酸ジルコニウムベースの材料である。この材料は、３６の比誘電率を有し、温度変化に伴う寸法的及び電気的な安定性も注目される。誘電損失は無視できる程度である。コアは、押出し又はプレスにより製造され得る。
【００２３】
アンテナ素子１０２Ａ〜１０２Ｄ及び半径方向素子１０５Ａ〜１０５Ｄは、コア１０３の外側円筒表面及び端面に接合された金属導電性トラックである。アンテナ素子１０２Ａ〜１０２Ｄはその動作長にわたってその厚みの少なくとも４倍の幅を有する。トラックは、まずコア１０３の表面に金属層をメッキし、次にこの層を選択的にエッチングして、プリント回路基板のエッチングに使用されるものと同様の感光層に付けられたパターンに従って、コアを露光することによって形成され得る。代替的には、金属材料を選択的蒸着又は印刷技法によって付けてもよい。いずれの場合にも、寸法的に安定したコアの外側に一体化した層としてトラックを形成することによって、寸法的に安定したアンテナ素子を有するアンテナが提供される。
【００２４】
図２を参照すると、アンテナの近位端に取り付けられているのは、プリント回路基板１０７、例えば多層プリント回路基板（ＰＣＢ）である。多層回路基板は通常、絶縁材料から成る複数の層を用いる。異なる絶縁層に異なる材料を使用することができる。導電性トラックは、基板のこれらの層の間、及び外側層の表面に形成される。この基板は、図３及び図４においてよりはっきりと分かるように、点線で示される内側導体１０８と、外側遮蔽導体１０９Ａ及び１０９Ｂとを有する。図４は、アンテナがＰＣＢ１０７に取り付けられているところを示す、アンテナの近位端の図であり、ＰＣＢは、図２において見える線ＡＢで切断されている。アンテナの近位端は、アンテナ素子１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ及び１０２Ｄのそれぞれに各々接続されている４つの半径方向素子１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ及び１０５Ｄを有する。半径方向素子は、接続素子１０６Ａ及び１０６Ｂによって相互接続されて、弓状の２つの対を形成する。基板１０７は、アンテナの近位端にわたって直径方向に位置付けられる。アンテナのコアは、近位端にリセス１０３Ｒを有し、このリセス１０３Ｒ内に基板のタブ１１０（図２を参照のこと）が延び、それによってアンテナが所定位置に保持される。リセス１０３Ｒは、図示のようにタブ１１０の長さに対応する深さを有するブラインドリセスであってもよいか、又はコア１０３を貫通していてもよい。基板とアンテナとの接合部において、内側導体は接続素子１０６Ａに電気的に接続される。外側導体１０９Ａ及び１０９Ｂは両方とも、基板とアンテナとの接合部におい
て接続素子１０６Ｂに接続される。したがって、基板の内側導体及び外側導体は、ループアンテナ１０１の伝送線フィーダを形成する。
【００２５】
図２において分かるように、基板１０７は、アンテナと実質的に同じ幅を有する矩形の多層回路基板である。内側導体１０８は、基板の縦方向に配置される細長いトラックを備え、伝送線をアンテナ及び受信回路に結合するのに好適な内側導体のそれぞれの端に延長部を有することを除いて、同様に実質的に矩形である。内側導体１０８は、回路基板１０７よりも幅が狭く、したがってＰＣＢの絶縁層は、内側導体の両側で内側導体よりもさらに延びる。外側導体１０９Ａ及び１０９Ｂは、アンテナと受信回路との間で矩形の回路基板の実質的に全てを覆うように配置される。したがって、外側導体も、内側導体の両側で内側導体よりもさらに延びる。回路基板は、内部にアンテナシステムが配置されるデバイスの一部を形成するより大きい回路基板の一部を形成し得る。
【００２６】
図７を参照すると、複数のバイア１１１が外側導体間に形成されている。外側導体は、絶縁回路基板の少なくとも２つの層間に配置されている。バイアは、内側表面に導電性コーティングを有する回路基板に形成されているホールである。したがってバイアは、回路基板の対向する表面の導体同士を電気的に接続する。図７では、バイアが回路基板の長手方向縁に沿って形成されているのが分かり、この場合外側導体は内側導体を超えて延びる。このように、外側導体は電気的に相互接続されて内側導体の遮蔽体を形成し、内側導体は外側導体から電気的に隔離されたままである。この構成によって、伝送線が放射素子として働くのが防止される。アンテナコアにメッキされた導体のみが放射する。
【００２７】
ＡＢ（図２）を通る断面図である図３を参照すると、内側導体１０８並びに外側導体１０９Ａ及び１０９Ｂは、多層回路基板１０７の絶縁層間に挟まれている導電性トラックとして示されている。また、外側導体１０９Ａ及び１０９Ｂを電気的に相互接続するバイア１１１が示されている。
【００２８】
再び図２を参照すると、内側導体及び外側導体が受信回路１１２に結合され、当該受信回路１１２は、スクリーン又はファラデーケージ１１４内に配置される少なくとも１つの増幅器１１３を備える。スクリーン１１４は、図５において側部立面図で示されている。外側導体は、ファラデーケージに電気的に接続されており、ファラデーケージはさらに、増幅器の接地端子に電気的に接続されている。内側導体はファラデーケージ内で終端し、増幅器に結合されている。したがって、アンテナは、伝送線の外側導体１０９Ａ、１０９Ｂ、及び受信機回路の入力における接地接続部によってのみ接地に接続される。アンテナと増幅器との間で接地に接続するものは他にない。
【００２９】
図６において分かるように、内側導体１０８は、バイア１１８によって受信回路１１２に電気的に接続され、外側導体１０９Ａ及び１０９Ｂは、バイア１１９によって受信回路の接地平面に電気的に接続される。図２において分かるように、アンテナ近くのプリント回路基板の端では、内側導体は、バイア１２０によって基板１０７の外側表面上の導電性パッド１２２に電気的に接続され、外側導体は、バイア１２１によって外側表面上の別の導電性パッド１２３に電気的に接続される。パッド１２２、１２３によって、アンテナの近位面上での導電性トラックへの接続が可能になる。
【００３０】
コモンモードノイズがアンテナ信号に重畳することを低減すると共に、伝送線の外側導体が周囲から電磁放射を受け取る構造の一部として働くことを防止するために、電流チョークが受信回路とアンテナとの間に配置される。この電流チョークは、図２において分かるようにスリーブバラン１１５の形態である。図６は、基板１０７上の所定位置にあるスリーブバラン１１５の側部断面図である。スリーブバランは、一対の導電性プレート１１６Ａ、１１６Ｂを備え、これらは各々、伝送線の外側導電層１０９Ａ、１０９Ｂのそれぞ
れと重なり、縁、好ましくはアンテナから最も遠い縁において、それぞれの外側導電層１０９Ａ、１０９Ｂに接続される。バランプレート１１６Ａ、１１６Ｂは、図２及び図６において分かるように、複数のバイア１１７を使用して外側導体１０９Ａ、１０９Ｂと電気的に接続されるのが好ましい。各スリーブバランプレート１１６Ａ、１１６Ｂと、伝送線の下にある外側導電層との間には誘電層がある。好ましい実施形態では、この層はＰＣＢの一部を形成し、通常は、約４の比誘電率εrを有するセラミック充填プラスチック材料から成る。ＦＲ−４が、そのような材料の一例である。この材料の比誘電率は４．７である。各スリーブバランプレートの電気長は、下にある導電層と反対の縁とに接続される、このプレート自身の縁からの範囲に関して、アンテナの動作周波数では１／４波長である。１５７５ＭＨｚのアンテナの動作周波数では、ＦＲ−４基板を使用する場合、スリーブバランの長さは約２ｃｍである。このバランは、当業者が精通している様態で動作する。スリーブバランとアンテナとの間で露出されている伝送線の任意の部分が放射する。したがって、バランは、図２において分かるようにアンテナのできるだけ近くに位置付けられる。
【００３１】
この構成はいくつかの利点を有する。まず、バランは、外側導体上の電流を抑制することによって、（例えば、アンテナが取り付けられている機器内の他の回路によって生成される）いかなるコモンモードノイズ信号も、ファラデーケージから流れ出て、伝送線に入るのを防止する。このように、バランは、伝送線をコモンモードノイズ信号から遮蔽する。バランは、アンテナの平衡負荷を提供する。さらに、バランは、アンテナのみが放射するようにアンテナを隔離する。加えて、システムの共振周波数は、アンテナと、アンテナ及び受信回路間の露出された連結導体との組み合わせではなく、アンテナのみによって決定される。これは、放射導体長と共振導体長が一致することによって効率が改善されることを意味する。
【００３２】
代替案として、電流チョークは、半分のバランスリーブによって形成することができる。そのような構成では、１つの導体、例えば１１６Ａのみが用いられる。これは、完全なバランスリーブと実質的に同じ効果を有する。さらなる代替案は、フェライト電流チョークを使用することである。フェライトプレートは、スリーブバランと同様の方法で伝送線の片側に配置される。このような構成の利点は、プレートが１／４波長の長さである必要がなく、それによって設計をより小型にすることができることである。チョークはまた、伝送線と連接される同軸ＴＥＭ共振器として具現してもよく、伝送線は同軸線の形態であることが好ましい。そのような共振器は通常、１／４波長の開口式誘電体装荷キャビティとして具現され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による、アンテナシステムの一部を形成するアンテナの斜視図である。
【図２】アンテナは示していない、アンテナシステムの概略図である。
【図３】図２及び図７のＡ−Ｂ線に沿った概略的な断面図である。
【図４】アンテナの近位端も示す、図２のＣ−Ｄ線に沿った概略的な断面図である。
【図５】アンテナは示していない、図２のアンテナシステムの概略的な側面図である。
【図６】図２のＥ−Ｆ線に沿ったアンテナの概略的な側部断面図である。
【図７】図２のアンテナシステムの一部を形成する伝送線の概略的な平面断面図である。
【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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【国際調査報告】
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