(57)【要約】送信及び／又は受信モジュールは、ダイポールアンテナ（２８）と、モジュールの出力インピーダンスをアンテナインピーダンスに整合させる整合回路（２６）と、受信信号と送信信号との間で切り換えるためのスイッチ回路（２４）と、送信信号を増幅するための出力増幅器（３０）と、受信信号を増幅するための低雑音受信増幅器（３２）とを備え、整合回路（２６）およびアンテナ（２８）は、帯域通過フィルタ機能をモジュールに与えるように形成されている。差動信号は、シングルエンド信号に変換されることなく、送信出力増幅器（３０）からアンテナ（２８）に対して及び／又はアンテナ（２８）から受信増幅器（３２）に対して供給される。
2005516525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイポールアンテナと、送信される信号を増幅するための送信出力増幅器とを備える送信モジュールから送信されるべき信号、及び／又は、
ダイポールアンテナと、受信される信号を増幅するための受信増幅器とを備える受信モジュールから受信されるべき信号、を処理する方法であって、
差動信号をシングルエンド信号に変換することなく、前記差動信号を前記送信出力増幅器から前記アンテナに供給するステップ、及び／又は、前記差動信号を前記アンテナから前記受信増幅器に供給するステップを備える方法。
【請求項２】
前記送信モジュール及び／又は前記受信モジュールのために、全く同一の平衡アンテナが使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ダイポールアンテナと、
送信される信号を増幅するための送信出力増幅器、及び／又は、
受信される信号を増幅するための受信増幅器と、を備え、
前記アンテナと、前記送信出力増幅器及び／又は受信増幅器とはそれぞれ、ダブルライン接続を介して互いに接続され、
これにより、シングルエンド信号に変換されることなく、前記アンテナからの差動信号が前記受信増幅器に供給され、かつ、前記送信出力増幅器からの差動信号が前記アンテナに供給される、送信及び／又は受信モジュール。
【請求項４】
受信された信号と送信された信号との間で切り換えるための平衡スイッチ回路を有し、前記アンテナと、前記送信された信号を増幅するための前記送信出力増幅器及び／又は前記受信された信号を増幅するための前記受信増幅器とは、ダブルライン相互接続を介して前記スイッチ回路に接続される、請求項３に記載のモジュール。
【請求項５】
前記アンテナと前記送信出力増幅器及び／又は前記受信増幅器との出力インピーダンスを整合させる整合回路を有し、前記アンテナは、前記整合回路の２つの別個のノードで前記整合回路に接続される２つのアンテナ部を含む、請求項３または４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記整合回路および前記アンテナは、前記モジュールのために帯域通過フィルタ機能を与えるように設計される、請求項５に記載のモジュール。
【請求項７】
前記整合回路は、一体化された並列共振インピーダンス整合回路である、請求項３に記載のモジュール。
【請求項８】
前記インピーダンス整合回路とダイポール放射アンテナとの組み合わせが２極帯域通過フィルタを形成する、請求項３乃至７のいずれかに記載のモジュール。
【請求項９】
前記アンテナがステップドインピーダンスプリントダイポールを含む、請求項３乃至８のいずれかに記載のモジュール。
【請求項１０】
ダイポールアンテナが設けられた基板であって、前記アンテナがインピーダンスステップの配置を含む、基板。
【請求項１１】
前記ダイポールアンテナが、接続ラインとダイポールバーとをそれぞれ有する２つの接続部を備え、前記ダイポールバーが前記接続ラインよりも大きい幅を有することにより、前記インピーダンスステップが実現される、請求項１０に記載の基板。
【請求項１２】
前記アンテナの部分が互いに接続する場所に整合回路が存在し、前記整合回路および前記アンテナの主要な部分が１つの導電層中に具現化されることを特徴とする、請求項１１に記載の基板。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれかに記載のモジュールを備える家庭用電化製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信及び／又は受信モジュール内で信号を処理する方法、送信及び／又は受信モジュール、並びに、送信及び／又は受信モジュール内で使用されるアンテナモジュールを有する基板に関する。また、本発明は、家庭用電化製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なトランシーバフロントエンドの複雑度は、多くの場合、送信器および受信器の分離要求、帯域外フィルタリングの要求、シングルエンド信号と差動信号との間での変換の必要性によって決まる。それらの必要性を満たすため、従来のモジュールにはバラン、すなわち平衡・不平衡回路と、スイッチと、帯域通過フィルタとが必要とされる。また、アンテナおよび整合回路も必要となる。
【０００３】
図１は、従来のフロント・エンド送信／受信回路２、整合回路４、整合回路４に接続されたアンテナ６、送信／受信回路を整合回路４に接続するカスケード回路３のブロック図を示す。送信／受信回路２は、送信機能のための出力増幅器８（ＰＡ）と、受信機能のための低雑音増幅器１０（ＬＮＡ）とを備えている。カスケード回路３は、出力増幅器８と送信／受信スイッチ１４（ＳＷ）との間に設けられたバラン１２（ＢＡＬ）と、低雑音増幅器１０とスイッチ１４との間に設けられた別のバラン１６と、スイッチ１４とアンテナ６の整合回路４との間に設けられた帯域通過フィルタ１８（ＢＰＦ）とを備えている。
【０００４】
出力増幅器８は、アンテナ６によって送信されるべきかなりの量のＲＦ出力を供給するように設計されている電子増幅器である。低雑音増幅器１０は、アンテナ６によって受信される弱い信号を増幅するように形成されている電子増幅器である。バラン１２、１６は、平衡信号を不平衡信号へと変換し、または、その逆に変換する。平衡信号は、２つの同一の導体間の電圧差から成る信号である。不平衡信号は、導体とシグナルグラウンドとの間の電圧差から成る信号である。送信／受信スイッチ１４は、信号が送信される時に送信増幅器８から送信増幅器１０を分離し、または、信号が受信される時に受信増幅器１０から送信増幅器８を分離する。帯域通過フィルタ１８は、信号スペクトルを濾過して、システムの周波数帯域外の信号を抑制する。
【０００５】
この手法は複雑であるため、各機能によってもたらされる全ての損失と、各機能間のインタフェースでの不整合損失との総和に起因して、最小コスト、占有スペース、性能が制限されてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、簡易に、したがって低コストで、送信及び／又は受信モジュール内で信号を処理する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため、ダイポールアンテナと、送信される信号を増幅するための送信出力増幅器とを備える送信モジュールから送信されるべき信号、及び／又は、ダイポールアンテナと、受信される信号を増幅するための受信増幅器とを備える受信モジュールから受信されるべき信号、を処理する本発明に係る方法は、差動信号をシングルエンド信号に変換することなく、前記差動信号を前記送信出力増幅器から前記アンテナに供給するステップ、及び／又は、前記差動信号を前記アンテナから前記受信増幅器に供給するステップを備える。バランが排除される点が本発明の主な利点である。このことによってサイズが縮小し、コストが低減されるとともに、送信及び／又は受信モジュールの性能が向上する。また、本発明の送信及び／又は受信モジュールは、ハイブリッドモジュールでの実施に適している。このことは、アセンブリのコストを実質的に減少させることができるとともに、幾つかの他の機能を本発明のモジュール内に統合できるという点で有益である。前記受信増幅器の前記アンテナと前記送信出力増幅器のアンテナとが同じであっても良いことが理解される。
【０００８】
前記目的を達成するため、ダイポールアンテナと、送信される信号を増幅するための送信出力増幅器、及び／又は、受信される信号を増幅するための受信増幅器と、を備える送信及び／又は受信モジュールが提供され、このモジュールでは、前記アンテナと、前記送信出力増幅器及び／又は受信増幅器とはそれぞれ、ダブルライン接続を介して互いに接続され、これにより、シングルエンド信号に変換されることなく、前記アンテナからの差動信号が前記受信増幅器に供給され、かつ、前記送信出力増幅器からの差動信号が前記アンテナに供給される。バランが排除されるため、送信及び／又は受信モジュールは、そのサイズが縮小するとともに、そのコストが低減する。
【０００９】
受信された信号と送信された信号との間で切り換えるための平衡スイッチ回路を有する本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記アンテナと、前記送信された信号を増幅するための前記送信出力増幅器及び／又は前記受信された信号を増幅するための前記受信増幅器とは、ダブルライン相互接続を介して前記スイッチ回路に接続される。
【００１０】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記送信モジュール及び／又は前記受信モジュールのために、全く同一の平衡アンテナが使用される。このアンテナは、グラウンドに対して釣り合わされる。
【００１１】
前記アンテナと前記送信出力増幅器及び／又は前記受信増幅器との出力インピーダンスを整合させる整合回路を有する本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記アンテナは、前記整合回路の２つの別個のノードで前記整合回路に接続される２つのアンテナ部を含む。
【００１２】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記整合回路および前記アンテナは、前記モジュールの帯域通過フィルタ機能を有するように設計されている。これは、前記帯域通過フィルタ機能を整合回路の設計およびアンテナの設計に組み込むことにより、複雑度を減少させる。
【００１３】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記アンテナは狭帯域アンテナである。
【００１４】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記整合回路は、一体化された並列共振インピーダンス整合回路である。整合回路の一体化により、前記送信及び／又は受信モジュールのサイズが有利に減少する。
【００１５】
並列共振である整合回路との組み合わせで狭帯域アンテナを使用することは、今まで必要であった帯域通過フィルタを排除する好ましい方法である。
【００１６】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記インピーダンス整合回路とダイポール放射アンテナとの組み合わせは、釣り合いの取れた２極帯域通過フィルタを形成する。これにより、サイズが更に縮小するとともに、帯域外周波数選択性が向上する。
【００１７】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、前記アンテナはステップドインピーダンスプリントダイポールを備える。インピーダンスのステップにより、インピーダンス帯域幅が向上するとともに、容量性リアクタンスが減少し、その結果、アンテナのサイズが縮小する。
【００１８】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、ステップドインピーダンス・プリントダイポールは、２つのダイポールバーに繋がる２つのプリント接続ラインから成り、接続ラインとダイポールバーとの間の線幅の差がステップドインピーダンス・プリントダイポールのステップを形成する。そのようなアンテナは、波長に対して小さく、グラウンドに対して対称である。
【００１９】
本発明の送信及び／又は受信モジュールの好ましい実施態様によれば、信号帯域は、２４０２ＧＨｚ〜２４８０ＧＨｚ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）適用）である。一般に、モジュールは、携帯電話および短距離無線ＴＤＭＡ−タイムドメイン多重アクセス−システム、すなわち１〜６ＧＨｚ範囲のシステムにおいて適している。
【００２０】
好ましい実施態様によれば、本発明の送信及び／又は受信モジュールは、ハイブリッドモジュールである。これにより、モジュールのサイズが縮小する。ハイブリッド技術は、異なる技術の組み合わせである。この場合、ＲＦ部品のためにシリコン集積回路が使用され、また、モジュールの受動部品のために、積層基板および別個の表面実装型デバイス（ｓｍｄ）部品が使用される。この技術により、コストが低減し、以下で後に詳述するように性能を向上しつつフロント・エンドが小さくなる。
【００２１】
本発明の他の目的は、より簡易に、したがって低い製造コストで、送信及び／又は受信モジュールを形成可能なアンテナを有する基板を提供することである。
【００２２】
前記目的を達成するため、基板にはダイポールアンテナが設けられ、このアンテナがインピーダンスステップの配列を有している。このインピーダンスステップの配列により、より均一な電流分布が得られ、その結果、多くの放射が得られる。
【００２３】
本発明の基板の好ましい実施態様によれば、それぞれが接続ラインとダイポールバーとを有する２つの接続部を前記ダイポールアンテナが備え、前記ダイポールバーが前記接続ラインよりも大きい幅を有することにより、前記インピーダンスステップが実現される。ダイポールバーの幅を広げたおかげで、関心がある周波数において更に短いアンテナを使用できるという点がこの実施態様の利点である。また、スパッタリング、印刷、蒸着等の適当な技術により、ダイポールバーおよび接続ラインおよび他の相互接続を前記基板上に設けることができる。更に、２つの部品から形成されるアンテナは、前記基板上での使用スペースが最小となるように設計することができる。
【００２４】
更なる実施態様においては、アンテナの前記部品が互いに接続する場所に並列共振インピーダンス整合回路が存在し、前記整合回路および前記アンテナの主要な部分が１つの導電層中に具現化される。この導電層は、金属を含むことが好ましい。この実施態様の利点は、別個の帯域通過フィルタが不要であるという点である。帯域通過フィルタの機能は、前記アンテナおよび前記整合回路中に組み込まれる。明細書本文および図面において示すように、前記整合回路は、互いに平行で且つ一方側で接続ラインによって互いに結合されるとともに他方側でコンデンサによって互いに接続される第１および第２のラインを備えている。
【００２５】
本発明の基板は、前述した送信／受信モジュールを形成するための良好な土台である。それは、その上にアンテナが形成される前記基板を使用して、前述した送信／受信モジュールの他の能動部品および受動部品を取り付けることができるからである。すなわち、１つのダイに組み込まれても良いスイッチ回路およびトランシーバ装置とコンデンサとが、インピーダンスステップを有する前記アンテナを備えた前記基板上に配置される。必要であれば、前記整合回路のコンデンサ、別個のコンデンサ、および受動部品が、受動部品の回路に組み込まれても良い。また、受動部品および相互接続ラインが前記基板内に組み込まれても良い。この場合、基板は、導体箔間に絶縁層を有する多層型である。能動部品及び／又は受動部品と同じ基板の側に前記アンテナ部品を設けることが好ましいが、これらの部品は、逆側に設けられても良い。基板は、いかなる別個の部品でも存在できるキャビティをさらに備えていても良い。しかしながら、それは、モジュールの高さを増大させるため、好ましい実施態様ではない。
【００２６】
本発明の更なる目的は、いずれの製造者、またはアンテナの知識を全く有さない消費者用のプラグ・アンド・プレイモジュールとしても使用できる、送信／受信モジュールを有する家庭用電化製品を提供することである。この目的は、前記家庭用電化製品が本発明の送信及び／又は受信モジュールを備えることにより実現される。よく知られているように、短距離間のモバイル通信が流行している。そのような傾向により、様々な家庭用電化製品を結合して１つのシステムとして駆動できると考えられる。家庭用電化製品の例としては、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（ＰＡＬＭ）、ラップトップ、リモコン、コントロール機器、携帯電話を挙げることができる。本発明の送信及び／又は受信モジュールを家庭用電化製品に組み込むと、短距離にわたる前記通信を可能にする手段が得られる。更に、本発明のモジュールを組み込むと、そのような家庭用電化製品内で他の機能回路と干渉したり、望ましくない他の結合を生じたりすることが、モノポールアンテナを有するモジュールよりも少なくなるという利点が得られる。これは、デバイスのグラウンド層内で電流を生成しないダイポールアンテナを使用したためである。これに対し、モノポールアンテナの動作は、そのような電流の生成に依存する。本発明のモジュールを組み込む更なる利点は、必要な全ての機能が、プリント回路基板上に配置できる１つの基板上に一体化され、または、モデム／ＳＩＭカード等のデバイス中に挿入されるという点である。１つの基板上へのこの一体化により、簡単に扱うことができるモジュールが得られるという事実以外に、前記モジュールは、非常に薄く、したがって、薄い、または、益々薄くなる多種多様な携帯機器に適合する。
【００２７】
本発明を特徴付けるこれらの利点および様々な他の利点並びに新規な特徴は、ここに添付され且つ本発明の一部を形成する請求の範囲に正確に規定されている。しかしながら、本発明、本発明の利点、および本発明の使用によって得られる対象物を更に良く理解するために、本発明の一部を形成する図面および本発明の好ましい実施形態が示され記載された添付の記述内容を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２９】
図２は、本発明の送信及び／又は受信モジュールの一実施形態のブロック図である。モジュールは、フロント・エンドの送信／受信回路２２と、スイッチ２４と、整合回路２６に接続されたダイポールアンテナ２８（ＡＮＴ）とを備えている。送信／受信回路２２は、送信機能のための送信出力増幅器３０（ＰＡ）と、受信機能のための受信低雑音増幅器３２（ＬＮＡ）とを備えている。スイッチ２４は、送信／受信回路２２とアンテナ２８の整合回路２６との間でカスケード状態になっている。
【００３０】
整合回路２６およびスイッチ２４は、ダブルライン接続２５を介して接続されている。スイッチ２４および送信出力増幅器３０は、ダブルライン接続２７を介して接続され、スイッチと受信増幅器３２は、ダブルライン接続２９を介して接続されている。したがって、アンテナ２８への差動信号は、送信増幅器３０により供給されるとともに、差動信号をシングルエンド信号に変換することなく、アンテナ（２８）から受信増幅器３２へと供給される。そのため、従来の回路においては必須であったバランが排除される。
【００３１】
図３は、図２の実施形態の送信及び／又は受信モジュールをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のトランシーバモジュールで実施する一例を示す。出力増幅器３０、低雑音増幅器３２、送信／受信スイッチ２４、アンテナ整合回路２６、アンテナ２８は、積層回路基板３４上に形成されている。回路基板２４の裏面上には、グラウンド層（図示せず）が、特に印刷によって形成されている。
【００３２】
アンテナ２８は、ダイポールアンテナであり、整合回路２６から２つのダイポールバー４０、４２へとそれぞれに接続する、印刷された２つの接続ライン３６、３８を備えている。ダイポールバー４０、４２は、接続ライン３６、３８を介して、整合回路の２つの別個のノード４１、４３に接続されている。ダイポールバー４０、４２は、共に、特徴的なインピーダンスを示す。接続ラインおよびダイポールバーのこれらのインピーダンス値は、接続ライン３６、３８およびダイポールバー４０、４２の線幅によって決まる。この実施形態においては、特徴的なインピーダンスにおけるステップと一致するステップを線幅に有するダイポールラインが使用される。
【００３３】
インピーダンスが均一な（インピーダンスにステップが無い）ダイポールにおいては、電流が、アンテナの中央の最大値から、アンテナの両端における０まで減少する。ＲＦ電流を伝送するアンテナ２８のこれらの部分だけが、放射に寄与する。インピーダンスのステップにより、電流分布が更に均一になり、その結果、より多くの放射が得られ、供給点において特定の電流が得られる。これにより、アンテナ２８のインピーダンス帯域幅が向上する。また、アンテナの幅広いライン（低インピーダンス）部位、すなわち、ダイポールバー４０、４２は、所定のアンテナサイズにおいて、共振周波数を下げる。このことは、当該周波数において、更に短いアンテナが使用できることを意味している。
【００３４】
アンテナ２８の入力インピーダンスが増幅器３０の設定値に等しい場合、出力増幅器３０は、所望のＲＦ出力をアンテナ２８に供給することしかできない。同様に、低雑音増幅器３２の入力インピーダンスがアンテナ２８の出力インピーダンスに等しい場合、アンテナ２８は、受信した出力の全てを低雑音増幅器３２に対して供給することしかできない。実際に、インピーダンスレベルは、特定の度合いと一致している必要はないが、整合されていなければならない。整合回路２６は、システムの通過域にわたって、この整合性を向上させる。
【００３５】
前述した実施形態の送信及び／又は受信モジュールは、周波数に関して選択的である。このことは、送信及び／又は受信モジュールが周波数を識別できることを意味している。これにより、システムの設定周波数帯域から外れる望ましくない信号を低減することができるとともに、所望の周波数帯域内、いわゆる通過域内で信号を通過させることができる。
【００３６】
図４は、前述した機能を有するインピーダンス整合回路２６の詳細図である。この整合回路は、等価回路の観点から、インピーダンス整合回路２６の入力に対して並列に接続されたｓｍｄ成分であるシャントコンデンサ５０（Ｃ ２）を備えている。シャントコンデンサ５０は、各直列インダクタンス５２、５４（Ｌ ３ａ、Ｌ ３ｂ）の一方側に接続されており、直列インダクタンス５２、５４の他方側は、短絡インダクタンス５６（Ｌ ２）を介して互いに接続されている。一方、短絡インダクタンス５６は、インピーダンス整合回路２６の出力に対して並列に接続されている。インダクタンス５２、５４、５６の値およびコンデンサ５０の値は、通過域の周波数帯域によって決定される。
【００３７】
シャントコンデンサ５０、直列インダクタンス５２、５４、短絡インダクタンス５６は、コンデンサとインダクタとの並列の組み合わせである並列共振回路を形成する。この場合、インダクタは、適切なインピーダンスレベルをアンテナに与えるように、３つの部分に分割されている。整合回路２６の２つの別個のノード４１、４３は、短絡インダクタンス５６の２つの端部に配置されている。
【００３８】
図５は、インピーダンス整合回路とダイポールラジエータアンテナとを組み合わせた等価回路図である。このインピーダンス整合回路の出力はダイポールラジエータアンテナ２８に接続されており、ダイポールラジエータアンテナ２８は、等価回路において、第１の損失抵抗６０（Ｒ ２ａ）と、第１のインダクタンス６２（Ｌ １ａ）と、第１のコンデンサ６４（Ｃ １ａ）と、放射抵抗６６（Ｒ １）と、第２のコンデンサ６８（Ｃ １ｂ）と、第２のインダクタンス７０（Ｌ １ｂ）と、第２の損失抵抗７２（Ｒ ２ｂ）との直列回路を備えている。
【００３９】
第１のインダクタンス６２、第１のコンデンサ６４、放射抵抗６６、第２のコンデンサ６８、第２のインダクタンス７０、第２の損失抵抗７２は、直列共振回路を形成する。この回路は、アンテナの平衡性に起因して、２つに分割されている。
【００４０】
この回路は、２つの共振器、すなわち、並列共振器と直列共振器とを備えている。並列共振器は、シャントコンデンサ５０と、直列インダクタンス５２、５４と、短絡インダクタンス５６とを備えている。直列共振器は、第１のインダクタンス６２と、第２のインダクタンス７０と、第１のコンデンサ６４と、第２のコンデンサ６８とを備えている。
【００４１】
モジュールの回路の位相幾何学的な構成は、ダイポールアンテナと整合回路との組み合わせが、従来の２極帯域通過フィルタと等価であることを示している。すなわち、帯域通過フィルタの機能が整合回路２６およびアンテナ２８に組み込まれ、または一体化され、それにより、複雑度が低減された１つの小さなビルディングブロックが形成される。
【００４２】
一体化された並列共振インピーダンス整合回路の実施形態において、並列共振は、コンデンサ５０によって短絡された２つのライン５２、５４の結果である。
【００４３】
モジュールの一体化とは、アンテナ回路２８と、整合回路２６と、スイッチ回路２４と、トランシーバ３０、３２とを、同じ（積層）基板３４上に一体化させることでもある。
【００４４】
図６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に適用できる本発明の前述した実施形態の送信及び／又は受信モジュールのアンテナおよび整合回路の放射効率の測定結果を示す図である。また、図７は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に適用できる本発明の前述した実施形態の送信及び／又は受信モジュールにおける入力反射係数Ｓ１１の測定結果を示す図である。
【００４５】
放射効率は、実際にアンテナ端子に入る出力に対する、放射された出力の比率である。反射係数Ｓ１１は、デバイスの入力インピーダンス整合の質におけるその名目値に対する割合である。反射係数Ｓ１１は、２ポートネットワークのポート２が反射することなく終端している場合における、ポート１での入射波に対する反射波の割合として規定される。いわゆるリターンロス値である−１０ｄＢは、電圧対定常波比率（ＶＳＷＲ）＜２：１に対応している。このことは、インピーダンスがその名目値（一般に、５０オーム）から多くても２ファクタ分しか逸脱しないことを意味している。２：１というＶＳＷＲ比率は、携帯電話のアンテナにおける一般的な値であり、対応する不整合損失（０．５ｄＢ）は、その不整合レベルにおいて容認できる。
【００４６】
図６は、ステップドインピーダンス（インピーダンスにステップがある）・プリントダイポールアンテナの実施形態に関するものであり、インピーダンスにステップが無く且つその全長に沿って均一な断面を有するアンテナである従来のダイポールとの比較を示している。図６の効率図は、アンテナの放射効率に関連しているだけでなく、モジュール全体にも関連している。整合回路およびアンテナは、損失に関して最も重要な部品であるため、効率は、バランが存在しないにもかかわらず、送信器／受信器とアンテナとの間での信号伝送が適切であることを証明している。
【００４７】
また、図６および図７は、４０％を超える放射効率と−１０ｄＢよりも良好なリターンロスレベルとが、共に４％の帯域幅にわたって得られることを示している。これは、−１０ｄＢのリターンロスレベルでたった１％インピーダンス帯域幅しか与えない、同サイズの従来のプリントダイポールを超える著しい向上である。
【００４８】
インピーダンス帯域幅は、アンテナの名目値からのインピーダンス偏差が特定の値よりも小さい周波数長（大域幅）である。名目値は一般に５０オームである。帯域幅は、多くの場合、２：１というＶＳＷＲ値において定められ、このことは、実際のアンテナインピーダンスが多くても２ファクタ分しか逸脱しないことを意味している。
【００４９】
また、図７は、約２３５０ＭＨｚ〜２５５０ＭＨｚの間で、すなわち、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）中心周波数２４５０ＭＨｚを中心とする２００ＭＨｚの範囲にわたって、１０ｄＢよりも良好なリターンロスが得られることを示している。大きいインピーダンス帯域幅の利点は、その環境によってアンテナが簡単には乱れないという点である。環境の変化に起因するアンテナの周波数シフトが小さいため、重大なインピーダンス不整合およびそれに伴う信号損失を招くことがない。
【００５０】
図８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）における広帯域伝送特性の図であり、特に、本発明のステップドインピーダンスプリントダイポールにおける帯域通過フィルタの選択性を示している。また、この図から、アンテナが帯域外信号をかなり減少させていることが分かる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の周波数帯域において減少が最小となる。２．４ＧＨｚおよび２．５ＧＨｚの周波数における減少は、Ｐ３およびＰ４において、約−３．４ｄＢおよび−３．３ｄＢに等しい。９００ＭＨｚの周波数における減少は−３５ｄＢｃに等しく、１８００ＭＨｚの周波数における減少は−２５ｄＢｃに等しい。単位ｄＢｃは、搬送波に対する信号レベルを示している。この場合の搬送波は、通過域内の信号レベルである。
【００５１】
図６、７および８に示される曲線は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用途における送信及び／又は受信モジュールの特性である。同程度の結果は、ＧＳＭ用途において、例えば１７１０ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ（ＧＳＭ１８００）および１８５０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚ（ＧＳＭ１９００）といった特徴的な周波数帯域で得られる。これらの図は、他の周波数を信号帯域に適用できるという点でのみ異なっている。無論、アンテナのダイポールバーのサイズも異なっている。
【００５２】
この文書によって網羅される本発明の新規な特徴および利点を、先の説明で述べてきた。しかしながら、本開示内容は、多くの点で単なる例示的なものであることは言うまでもない。本発明の範囲から逸脱することなく、細部における変更、特に部品の形状、サイズ、配置を変更することができる。本発明の範囲は、無論、添付の請求項に記載される表現で規定される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来の送信及び／又は受信モジュールのブロック図。
【図２】本発明の実施形態における送信及び／又は受信モジュールのブロック図。
【図３】本発明の実施形態における送信及び／又は受信モジュールの平面図。
【図４】本発明の実施形態における送信及び／又は受信モジュールのインピーダンス整合回路の詳細図。
【図５】インピーダンス整合回路とダイポール放射アンテナとを組み合わせた等価回路図。
【図６】アンテナおよび整合回路の放射効率の測定結果を示す図。
【図７】入力反射係数Ｓ１１の測定結果を示す図。
【図８】広帯域伝送特性図。
【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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【国際調査報告】
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