(57)【要約】【課題】【解決手段】無線通信機器用のアンテナ（１００）は接地平面（１４０）及び接地平面を覆う導体ループ（１１０）を含む。単一ポール（１２０）は接地平面から伸び、単一ポールと導体ループは、共通給電点（１５９）で結合される。ある実施例においては、導体ループは方形である。他の実施例においては、アンテナは、さらに単一ポールと同軸的に構成され、共通給電点に結合されたヘリカル素子（１３０）を含む。接地平面、導体ループ、単一ポール及びヘリカル素子は、セルラ電話、グロバルポジショニングシステム及びアドホック無線ネットワーキングで使われる周波数の広い周波数範囲で好ましい電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を提供するように構成される。そのようなアンテナを実装する無線通信機器もまた説明される。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地平面と、
前記接地平面を覆う導体ループと、
前記接地平面から延びる単一ポールと、を備え、
前記単一ポールと前記導体ループは、共通の給電点に結合されるように構成されたアンテナ。
【請求項２】
前記導体ループは、そこでの反射特徴を有する請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記反射特徴は、コーナーを備える請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記導体ループは、方形である請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記導体ループは、実質的に前記接地平面に平行である請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記単一ポールは、実質的に前記導体ループに平行である請求項４に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記単一ポールは、そのコーナーにおいて前記導体ループに結合される請求項４に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記接地平面、前記導体ループ及び前記単一ポールは、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で、約３より少ない電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を提供するように構成される請求項４に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記導体ループは、前記接地平面の端部に隣接して位置し、
前記単一ポールは、前記接地平面の前記端部から延びる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記接地平面は、プリント回路基板に設けた導体層を備える請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記共通給電点は、前記プリント回路基板に設けたパッドを備える請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記単一ポールと同軸に配列され、前記共通給電点に結合されるように構成されたヘリカル素子と、をさらに備える請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記接地平面、前記導体ループ、前記単一ポール及び前記ヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される請求項１２に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記単一ポールは、前記ヘリカル素子を通じて伸び縮みするように構成され、伸びた位置で前記共通給電点に接続するように構成された伸縮自在の単一ポールを備える請求項１２に記載のアンテナ。
【請求項１５】
前記ヘリカル素子は、前記伸縮自在の単一ポールが前記伸びた位置にあるときは、前記共通給電点との接続を解除し、前記伸縮自在の単一ポールが縮んだ位置にあるときは、前記共通給電点に接続するように構成される請求項１４に記載のアンテナ。
【請求項１６】
前記接地平面は、方形接地平面を備え、
前記導体ループは、実質的に前記方形接地平面の短い辺に揃えられた辺を有する方形の導体ループを備え、
前記単一ポールは、前記接地平面の前記端部で、前記方形導体ループのコーナーにおいて、結合点から前記接地平面の前記端部に向かって実質的に垂直に伸びる、実質的に直線導体を備える請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１７】
前記導通ループは、約１８ｍｍ×約８ｍｍの寸法を有し、
前記接地平面の前記端部に実質的に整列された長辺を有し、
約５ｍｍから１０ｍｍの周波数範囲で、ある距離だけ前記接地平面から離れ、
前記単一ポールは約３６ｍｍの長さを有する請求項１６に記載のアンテナ。
【請求項１８】
前記接地平面は、約１１０ｍｍより大きい長さ及び約４０ｍｍより大きい幅を有する実質的に方形接地平面を備える請求項１７に記載のアンテナ。
【請求項１９】
さらに、前記単一ポールに巻きつけられ、前記共通給電点に結合されたヘリカル素子を備える請求項１に記載のアンテナ。
【請求項２０】
フレームと、
前記フレームに支持された無線通信回路と、
前記フレームに支持された基板上に配された導体接地平面と、
前記フレームに支持され、前記接地平面を覆う導体ループと、及び
前記フレームに支持され、前記接地平面から伸びる単一ポールと、を備え、
前記単一ポールと前記導体ループは、共通給電点において前記無線通信回路に共通に結合されるように構成される無線通信機器。
【請求項２１】
前記導体ループは、そこでの反射特徴を有する請求項２０に記載の機器。
【請求項２２】
前記反射特徴は、コーナーを備える請求項２１に記載の機器。
【請求項２３】
前記導体ループは、方形である請求項２２に記載の機器。
【請求項２４】
前記導体ループは、実質的に前記接地平面に平行である請求項２３に記載の機器。
【請求項２５】
前記単一ポールは、実質的に前記導体ループに平行である請求項２３に記載の機器。
【請求項２６】
前記単一ポールは、そのコーナーにおいて前記導体ループに結合される請求項２３に記載の機器。
【請求項２７】
前記接地平面、前記導体ループ及び前記単一ポールは、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さい定在波比（ＶＳＷＲ）を提供するように構成された請求項２３に記載の機器。
【請求項２８】
前記導体ループは、前記接地平面の端部に隣接して位置され、
単一ポールは、前記接地平面の前記端部から延びる請求項２３に記載の機器。
【請求項２９】
前記接地平面は、プリント回路基板の上に配置され、
前記共通給電点は、プリント回路基板上のパッドを備える請求項２３に記載の機器。
【請求項３０】
前記単一ポールと同軸に配列され、前記共通給電点に結合されるように構成されたヘリカル素子と、をさらに備える請求項２３に記載の機器。
【請求項３１】
前記接地平面、前記導体ループ、前記単一ポール及び前記ヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される請求項３０に記載の機器。
【請求項３２】
前記接地平面は、方形接地平面を備え、
前記導体ループは、前記接地平面の短辺に実質的に整列された辺を有する方形導体ループを備え、
前記単一ポールは、前記接地平面の前記端部において、前記方形導体ループのコーナーの結合点から前記接地平面の前記端部に向かって実質的に垂直に伸びる実質的に直線の導体を備える請求項３０に記載の機器。
【請求項３３】
前記導体ループは、約１８ｍｍ×約８ｍｍの寸法を有し、前記接地平面の前記端部と実質的に整列されるその長辺を有し、及び
前記接地平面から約５ｍｍ×約１０ｍｍの周波数範囲で、ある距離だけ離されており、
前記単一ポールは、約３６ｍｍの長さを有する請求項３２に記載の機器。
【請求項３４】
前記接地平面は、約１１０ｍｍより大きい長さ及び約４０ｍｍより大きい幅を有する、実質的に方形の接地平面を備える請求項３２に記載の機器。
【請求項３５】
前記フレームは、第１及び第２の回動可能に取付けられた部分を有するクラムシェル筐体を備え、
前記接地平面は、前記第１及び第２筐体部分のそれぞれに設けられ、電気的に結合された第１及び第２部分を備える、基板を備える請求項３０に記載の機器。
【請求項３６】
前記第１及び第２筐体部分は、ヒンジで機械的に接合され、
前記単一ポール及び前記ヘリカル素子は、前記第１及び第２筐体部分との間に位置され、前記ヒンジの回動軸に基本的に平行に整列される請求項３５に記載の機器。
【請求項３７】
前記単一ポールは、前記ヘリカル素子を通じて伸び縮みするように構成され、伸びた位置で前記共通給電点に接続するように構成された伸縮自在の単一ポールを備える請求項３５に記載の機器。
【請求項３８】
前記ヘリカル素子は、前記伸縮自在の単一ポールが伸びた位置にあるときは、前記共通給電点との接続を解除し、前記伸縮自在の単一ポールが縮んだ位置にあるときは、前記共通給電点に接続するように構成される請求項３７に記載の機器。
【請求項３９】
フレームと、
前記フレームにより支持された無線通信回路と、
前記無線通信回路に電気的に結合され、前記フレームに取り付けられ、共通に給電される導体ループと、単一ポールと、及びヘリカル素子と、を備えるアンテナと、を備える移動体端末。
【請求項４０】
前記導体ループ素子は、そこでの反射特徴を有する請求項３９に記載の移動体端末。
【請求項４１】
前記導体ループ素子は、方形導体ループを備える請求項４０に記載の移動体端末。
【請求項４２】
前記フレームで支持された接地平面と、をさらに備え、
前記導体ループ素子は、前記接地平面を覆うように位置される請求項３９に記載の移動体端末。
【請求項４３】
前記接地平面、前記導体ループ素子、前記単一ポール素子及び前記ヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される請求項４２に記載の移動体端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信に関し、特に無線通信アンテナ及びそれに実装する無線通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ電話、無線通信可能なラップトップコンピュータ等の無線端末及び携帯情報端末（PDA:Personal Digital Assistants）は多数の周波数範囲で動作するように共通に設計される。たとえば多くのセルラ電話は、ＧＳＭ及びＣＤＭＡモデルにおいて、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ及び／又は１９００ＭＨｚの公称周波数で２周波数帯又は３周波数帯用に設計される。さらに、その様な機器が、ＧＰＳ（Global Positioning System）及びブルートュース（Bluetooth）無線アドホックネットワーキング用に使用される周波数帯等の他の周波数帯においてサービスを提供することが好ましくなりつつある。
【０００３】
異なる給電点を有する多周波数帯アンテナが、多周波数帯能力を提供するために共通に使用される。たとえば、ソニーエリクソンのＴ２０６型無線電話は、１つは８５０／１９００ＭＨｚ周波数帯、また１つはＧＰＳ用とする２つの別々のアンテナを含む。ソニーエリクソンのＺ１０１０型電話は、ＧＳＭ９００／１８００／ＵＭＴＳ（ＵＭＴＳの周波数範囲は、送信用に１９２０−１９８０ＭＨｚで、受信用に２１１０−２１７０ＭＨｚである。）で動作する１つのアンテナと、ブルートュース（Bluetooth）信用の別のアンテナを有する。ソニーエリクソンモデルのＴ６８ｉ電話は、９００／１８００／１９００ＭＨｚ用の１つのアンテナと、ブルートュース（Bluetooth）通信用の別のアンテナを有するする。ソニーエリクソンのＴ６１６電話は、８５０／１８００／１９００ＭＨｚ及びブルートュース（Bluetooth）用にそれぞれ別のアンテナを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線機器が動作する増加する周波数の数を考慮して、複数の周波数帯で好ましい動作特性を提供するアンテナが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例においては、無線通信アンテナは接地平面及び接地平面を覆う導体ループを含む。単一ポールが接地平面から伸び、単一ポールと導体ループは共通給電点で結合されるように構成される。本発明の実施例においては、導体ループはそのコーナーにおいて反射の特徴を有する。
【０００６】
本発明のさらに他の実施例においては、導体ループは方形である。導電ループは基本的に接地平面に対し平行に構成され、単一ポールは基本的に導体ループに平行である。単一ポールは、そのコーナーにおいて導体ループに結合される。ある実施例によれば、接地平面、導体ループ及び単一ポールは、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲において約３より小さい電圧定在波比（VSWR:Voltage Standing Wave Ratio）を提供するように構成される。
【０００７】
本発明の他の実施例においては、導電ループは接地平面の端部に隣接して配置され、単一ポールは接地平面の端部から伸ばされる。接地平面はプリント回路基板上の導電層を備える。共通給電点はプリント回路基板上のパッドを備える。
【０００８】
本発明のさらに他の実施例によれば、アンテナは、さらに単一ポールと同軸に構成されたヘリカル素子を含み、共通給電点に結合される。接地平面、導体ループ素子、単一ポール素子及びヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される。ある実施例によれば、単一ポールはヘリカル素子を通じて伸縮するように構成された伸縮自在の単一ポールを備え、伸びた位置において共通給電点の結合するように構成される。ヘリカル素子は、伸縮自在の単一ポールが伸びた位置においては共通給電点からの接続を解除するように構成され、伸縮自在の単一ポールが縮んだ位置においては共通給電点に接続するように構成される。
【０００９】
本発明の実施例においては、接地平面は方形接地平面を備え、導体ループは、接地平面の短辺に実質的に整列された辺を有する方形導体ループを備え、単一ポールは、接地平面の端部で、方形導体ループのコーナーにおいて、結合点から接地平面の端部に向かって実質的に垂直に伸びる、実質的に直線導体を備える。ある実施例においては、導体ループは、約１８ｍｍ×約８ｍｍの寸法を有し、接地平面の端部と実質的に整列されるその長辺を有し、及び接地平面から約５ｍｍ×約１０ｍｍの周波数範囲で、ある距離だけ離されており、単一ポールは、約３６ｍｍの長さを有する。接地平面は、約１１０ｍｍより大きい長さ及び約４０ｍｍより大きい幅を有する、実質的に方形の接地平面を備える。ヘリカル素子は、単一ポールに巻きつけられ、共通給電点に結合される。
【００１０】
本発明の他の実施例においては、無線通信機器は、フレームと、フレームに支持された無線通信回路と、フレームに支持された導体接地平面と、を備える。導体ループはフレームに支持され、接地平面を覆う。単一ポールはフレームに支持され、接地平面から伸びる。単一ポールと導体ループは、共通給電点において無線通信回路に共通に結合される。導体ループは、そこで反射特徴を有し、たとえば導体ループは方形である。接地平面、導体ループ及び単一ポールは、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さい定在波比（ＶＳＷＲ）を提供するように構成される。ヘリカル素子が、単一ポールと同軸に配列され、共通給電点に結合されるように構成され、さらに、接地平面、導体ループ、単一ポール及びヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される。
【００１１】
さらに他の実施例においては、フレームは、第１及び第２の回動可能に取付けられた部分を有するクラムシェル筐体を備え、接地平面は、第１及び第２筐体部分のそれぞれに設けられ、電気的に結合された第１及び第２部分を備える。第１及び第２筐体部分は、ヒンジで機械的に接合され、単一ポール及びヘリカル素子は、第１及び第２筐体部分との間に位置され、ヒンジの回動軸に基本的に平行に整列される。
【００１２】
本発明の追加的な実施例においては、無線通信機器は、フレームと、フレームに支持された無線通信回路と、及び無線通信回路に電気的に結合され、フレームに支持され、そして共通に給電される導体ループ、単一ポール及びヘリカル素子を備えるアンテナを備える。導体ループ素子はそこで反射特徴を有し、例えば導体ループ素子は方形導体ループである。機器はさらにフレームに支持された接地平面を備え、導体ループ素子は接地平面を覆うように位置される。接地平面、導体ループ素子、単一ポール及びヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される。
【発明の効果】
【００１３】
無線機器が動作する複数の周波数帯で好ましい動作特性を提供するアンテナを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の具体的な例示的実施例が、以下添付した図面を参照して説明される。しかしながら、この発明は多くの異なるやり方で実施され、ここでの実施例に限定して解釈されるものではなく、むしろこれらの実施例は開示が完璧及び完全なものであって、当業者に本発明の技術的範囲を十分に伝えるように提供される。図において、同じ参照符号は同じ素子を参照する。当然のことながら、素子が他の素子に”接続される”又は”結合される”と参照されるときは、直接に接続される又は結合される、もしくは中間的な素子が存在する
図１、２は本発明の実施例におけるアンテナ１００を図示する。アンテナは、共通給電点１５０において、長さｃを有する単一ポール１２０に結合された導体ループ１１０を含む。導電ループは、接地平面１４０を覆うように基本的に平行に、そしてそこから距離ｈだけ離れて位置される。図示するように、導体ループ１１０は辺の寸法がａ、ａ’、ｂ及びｂ’の略方形を有するように示される。図示するように、アンテナ１００は単一ポール１２０の周囲に巻きつけられ（すなわち、同軸的に）、また共通給電点１５０に結合されるヘリカル素子１３０をさらに含む。以下、詳細に説明されるように、ヘリカル素子１３０は、たとえば低い周波数動作帯が望まれるか否かに依存して、本発明の各種の実施例において含まれたり、省略されたりする。
【００１５】
図１、２に図示された線に従い構成されたプロトタイプアンテナ用のＶＳＷＲプロット図を示す図３を参照すると、接地平面１４０は１１０ｍｍ×４０ｍｍの寸法を有する方形であり、寸法ａ、ａ’、ｂ、ｂ’は以下のようになる。
【００１６】
ａ＝ａ’＝１８ｍｍ、
ｂ＝ｂ’＝８ｍｍ、
ｃ＝３６ｍｍ、及び
ｈ＝５乃至１０ｍｍ
共通給電点１５０が接地平面１４０が形成されたプリント回路基板上に５０オームの給電パッドを使用して提供される。受信機、送信機又は送受信機等の無線通信回路（図示せず）が、アンテナ１００を介して無線信号を通信するために給電点に取り付けられるのが好ましい。
【００１７】
図３で分るように、プロトタイプアンテナは、ＧＰＳ、ＤＣＳ、ＰＣＳ、ＵＭＴＳ及びブルートュース（Bluetooth）を網羅する約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚの周波数範囲で、３以下の好ましいＶＳＷＲを示す。これは、導体ループと単一ポールの組み合わせに起因するのであって、導体ループはこれらの周波数において、導体ループのコーナーで発生する反射により、それ自身及び単一ポールに共振を誘導する。
【００１８】
さらに図３を参照し、本発明のさらに他の実施例によれば、８００ＭＨｚ近辺から９００ＭＨｚ近辺の周波数範囲で追加の周波数帯を提供するヘリカル素子を追加することが出来る。たとえば図３に示すようなヘリカルアンテナ１３０は、約８００ＭＨｚから９００ＭＨｚ近辺の周波数範囲で３より小さい好ましいＶＳＷＲを提供することが出来る。上記のような構成を有するプロトタイプアンテナで実行された測定では、次のような利得特性を示す。
【００１９】
８４９ＭＨｚにおいて１．３ｄＢi、
１．５７５ＧＨｚにおいて−０．５ｄＢi、
１．７１ＧＨｚにおいて０．５ｄＢi、
１．８５ＧＨｚにおいて１．８ｄＢi、
１．９９ＧＨｚにおいて２．０ｄＢi、
２．１１ＧＨｚにおいて０．５ｄＢi、及び
２．４５ＧＨｚにおいて２．０ｄＢiとなる。
【００２０】
図４は、共通に給電された単一ポール４２０及び基板上に形成された４０ｍｍ×１１０ｍｍの寸法を有し、方形接地平面４３０を覆う方形導体ループ４１０を含む、本発明のさらに他の実施例によるアンテナ４００を図示する。そのような構成は、たとえば折り畳まない（バー型）セルラ電話で使用するのに好適である。ここで分るように、アンテナ４００はヘリカルアンテナを含まない。図５は、そのようなアンテナのＶＳＷＲ特性を図示する。図６はアンテナ４００の変形例のＶＳＷＲ特性を図示し、そこでは、アンテナ寸法は２倍とされ、９００ＭＨｚ近辺の中心共振周波数において、５０％帯域幅、すなわち帯域幅が約７００ＭＨｚから約１１００ＭＨｚまでをカバーする。
【００２１】
図７は、共通に給電される単一ポール７２０と、基板上に８０ｍｍ×１２０ｍｍの寸法を有する方形接地平面７３０を覆う方形導体ループ７１０を含む、本発明の他の実施例によるアンテナ７００を図示する。そのような構成は、たとえば無線ＰＤＡに使用するのに好適である。図８はそのアンテナのＶＳＷＲ特性を図示する。
【００２２】
図９は、共通に給電される単一ポール９２０と基板上に形成された８インチ×１２インチの寸法を有する方形接地平面６３０を覆う方形導体ループ９１０を含む、本発明の他の実施例によるアンテナ９００を図示する。そのような構成は、たとえばラップトップ又はノートブックコンピュータに使用するのに好適である。図１０はそのアンテナのＶＳＷＲ特性を図示する。
【００２３】
図１１は、ヒンジ（図示せず）により回動可能に結合された第１及び第２筐体部１１５０ａ、１１５０ｂを備えるクラムシェル筐体の形のフレームを有する、セルラ電話等の無線通信機器に使われて好適な、本発明の他の実施例によるアンテナ構成を図示する。アンテナ１１００は、共通に給電される単一ポール１１２０及び第１クラムシェル筐体部分１１５０ａに収納された第１接地平面部１１４０ａを覆う方形導体ループ１１１０を含む。第２接地平面部１１４０ｂは、第２クラムシェル筐体部分１１５０ｂに収納され、接地平面導体１１４０ｃによって第１接地平面部１１４０ａに結合される。ヘリカル素子１１３０は、単一ポール１１２０及び導体ループ１１１０と共に共通に給電され、単一ポール１１２０と同軸に構成される。図示されるように、単一ポール１１２０及びヘリカル素子１１３０は、接地平面部１１４０ａから伸びるように構成され、筐体部分１１５０ａ及び１１５０ｂを接合するクラムシェルヒンジの回動軸に平行に構成される。好ましくは、無線通信回路（図示せず）は筐体１１５０ａ、１１５０ｂに含まれ、導体ループ１１１０、単一ポール１１２０及びヘリカル素子１１３０の共通給電点に接続される。図１２は、図１１のアンテナ構成のシミュレーションによるＶＳＷＲを図示する。
【００２４】
図１３は、本発明の他の実施例によるアンテナ構成を図示し、特に、セルラ電話のような無線通信機器に使用するのに好適な伸縮自在のアンテナ１３００を図示する。アンテナ１３００は伸縮自在の単一ポール１３１０、ヘリカル素子１３３０及び方形導体ループ１３２０を含む。これらの素子は給電点１３４０から給電されるように構成される。導体ループ１３２０は第１接地平面部１３５０ａを覆い、それは接地平面導体１３５５により第２接地平面部１３５０ｂに接続される。好ましくは、無線通信回路（図示せず）は給電点１３４０に結合される。図１４は、アンテナ１３００の縮んだ位置でのシミュレーションによるＶＳＷＲを図示する。図１５は、伸びた位置におけるアンテナ１３００を図示し、図１６は、アンテナ１３００の伸びた位置でのシミュレーションによるＶＳＷＲを図示する。
【００２５】
伸縮自在の単一ポール１３１０が縮んだ位置（図１３）にあるときは、ヘリカル素子１３３０はループ１３２０及び共通給電点１３４０に接続され、単一ポール１３１０は接続が解除される。図１４に示すように、これは、８５０ＭＨｚ、ＧＰＳ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、ＵＭＴＳ及びＢＴ周波数帯を通じて２．５より小さいＶＳＷＲを生み出す。単一ポール１３１０は図１５に示すように、十分に伸ばされたとき、単一ポール１３１０はループ１３２０及び給電点１３４０に接続され、ヘリカル素子１３３０は接続が解除される。図１６に示すように、対応するＶＳＷＲは、８５０ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、ＵＭＴＳ及びＢＴ周波数帯を通じて２．６より小さい。
【００２６】
伸縮自在の単一ポール１３１０は１／４波長単一ポール（例えば、８５０又は９００ＭＨｚ用）を備え、一方、ヘリカル素子１３３０は８５０／１９００ＭＨｚ又は９００／１８００ＭＨｚ用の２周波数帯である。単一ポール１３１０、ループ１３２０及びヘリカル素子１３３０の組み合わせは、８５０／１８００／１９００／ＵＭＴＳ／ＢＴ周波数帯の組み合わせ、又は９００／１８００／１９００／ＵＭＴＳ／ＢＴ周波数帯の組み合わせ用に使用される。ループ１３２０の寸法は図１及び２のループのそれらと同様である。図１３及び１５に図示された構成はクラムシェル機器（セル電話）に使用されるとき特に有利である。特に、アンテナ１３００を採用する機器が開かれた位置にあるとき、ユーザは機器の通信を改善するために、田舎とか周辺では伸縮自在の単一ポール１３１０を引き出す。
【００２７】
図１７は、本発明の他の実施例による無線通信機器１７００を図示する。前記機器１７００は無線通信回路１７００を支持するフレーム１７１０（すなわち、筐体又は他の支持構造）を含む。無線通信回路１７２０は、プロセッサ１７３０及びユーザインターフェース回路１７４０等の他の電子部品に動作可能に結合される。これらの部品は、このましくは多くの異なるやり方で配列されうる。無線通信回路１７２０は、導体ループ１７５１（接地平面１７５４を覆う）用の共通給電点１７５５、単一ポール１７５２及びヘリカルアンテナ素子１７５３に結合される。好ましくは機器１７００は限定されるものではないが、移動体端末（MT:Mobile Terminal）機器（たとえば、セルラ電話）、ＰＤＡ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ＰＣＭＣＩＡカード及びＰＣＩバスカード等を含む多くの形式を取りうる。
【００２８】
図面及び明細書において、本発明の例示的な実施例が説明された。具体的な用語が採用されたが、それらは、一般的及び説明的な感覚で使用されたのであって、限定の目的で使われたのではなく、本発明の技術的範囲は以下の請求項で定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例によるアンテナの平面図である。
【図２】図１のアンテナの斜視図である。
【図３】本発明の実施例によるアンテナの電圧定在波比（ＶＳＷＲ)のプロット図である。
【図４】本発明の実施例によるセルラ電話機と共に使用して好適なアンテナ構成の図である。
【図５】図４のアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図６】本発明の他の実施例による変形した寸法を有するアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図７】本発明の実施例による無線ＰＤＡ電話と共に使用して好適なアンテナ構成の図である。
【図８】図７のアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図９】本発明の実施例によるラップトップコンピュータと共に使用して好適なアンテナ構成の図である。
【図１０】図９のアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図１１】本発明の他の実施例による、クラムシェル筐体において使用して好適なアンテナ構成の図である。
【図１２】図１１のアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図１３】本発明の他の実施例による、クラムシェル型通信機器において使用して好適なアンテナ構成の図である。
【図１４】図１３のアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図１５】伸ばした位置における図１３の伸縮自在のアンテナを図示する。
【図１６】図１５の伸ばされたアンテナのＶＳＷＲのプロット図である。
【図１７】本発明の他の実施例による無線通信機器を図示する図である。
【図１】
2007509568.tif 000003
【図２】
2007509568.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007509568.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007509568.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月9日(2005.5.9)
【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】
接地平面と、
前記接地平面を覆う導体ループと、
前記接地平面から延びる単一ポールと、を備え、
前記単一ポールと前記導体ループは、共通の給電点に結合されるように構成されたアンテナ。
【請求項２】
前記導体ループは、閉導体ループを備える請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記導体ループは、そこでの反射特徴を有する請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記反射特徴は、コーナーを備える請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記導体ループは、方形である請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記導体ループは、実質的に前記接地平面に平行である請求項５に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記単一ポールは、実質的に前記導体ループに平行である請求項５に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記単一ポールは、そのコーナーにおいて前記導体ループに結合される請求項５に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記接地平面、前記導体ループ及び前記単一ポールは、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で、約３より少ない電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を提供するように構成される請求項５に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記導体ループは、前記接地平面の端部に隣接して位置し、
前記単一ポールは、前記接地平面の前記端部から延びる請求項５に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記接地平面は、プリント回路基板に設けた導体層を備える請求項５に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記共通給電点は、前記プリント回路基板に設けたパッドを備える請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
前記単一ポールと同軸に配列され、前記共通給電点に結合されるように構成されたヘリカル素子と、をさらに備える請求項５に記載のアンテナ。
【請求項１４】
前記接地平面、前記導体ループ、前記単一ポール及び前記ヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１５】
前記単一ポールは、前記ヘリカル素子を通じて伸び縮みするように構成され、伸びた位置で前記共通給電点に接続するように構成された伸縮自在の単一ポールを備える請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１６】
前記ヘリカル素子は、前記伸縮自在の単一ポールが前記伸びた位置にあるときは、前記共通給電点との接続を解除し、前記伸縮自在の単一ポールが縮んだ位置にあるときは、前記共通給電点に接続するように構成される請求項１５に記載のアンテナ。
【請求項１７】
前記接地平面は、方形接地平面を備え、
前記導体ループは、実質的に前記方形接地平面の短い辺に揃えられた辺を有する方形の導体ループを備え、
前記単一ポールは、前記接地平面の前記端部で、前記方形導体ループのコーナーにおいて、結合点から前記接地平面の前記端部に向かって実質的に垂直に伸びる、実質的に直線導体を備える請求項５に記載のアンテナ。
【請求項１８】
前記導通ループは、約１８ｍｍ×約８ｍｍの寸法を有し、
前記接地平面の前記端部に実質本的に整列された長辺を有し、
約５ｍｍから１０ｍｍの距離だけ前記接地平面から離れ、
前記単一ポールは約３６ｍｍの長さを有する請求項１７に記載のアンテナ。
【請求項１９】
前記接地平面は、約１１０ｍｍより大きい長さ及び約４０ｍｍより大きい幅を有する実質的に方形接地平面を備える請求項１８に記載のアンテナ。
【請求項２０】
さらに、前記単一ポールに巻きつけられ、前記共通給電点に結合されたヘリカル素子を備える請求項１に記載のアンテナ。
【請求項２１】
フレームと、
前記フレームに支持された無線通信回路と、
前記フレームに支持された基板上に配された導体接地平面と、
前記フレームに支持され、前記接地平面を覆う導体ループと、及び
前記フレームに支持され、前記接地平面から伸びる単一ポールと、を備え、
前記単一ポールと前記導体ループは、共通給電点において前記無線通信回路に共通に結合されるように構成される無線通信機器。
【請求項２２】
前記導体ループは、閉導体ループを備える請求項２１に記載の機器。
【請求項２３】
前記導体ループは、そこでの反射特徴を有する請求項２１に記載の機器。
【請求項２４】
前記反射特徴は、コーナーを備える請求項２３に記載の機器。
【請求項２５】
前記導体ループは、方形である請求項２４に記載の機器。
【請求項２６】
前記導体ループは、実質的に前記接地平面に平行である請求項２５に記載の機器。
【請求項２７】
前記単一ポールは、実質的に前記導体ループに平行である請求項２５に記載の機器。
【請求項２８】
前記単一ポールは、そのコーナーにおいて前記導体ループに結合される請求項２５に記載の機器。
【請求項２９】
前記接地平面、前記導体ループ及び前記単一ポールは、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さい定在波比（ＶＳＷＲ）を提供するように構成された請求項２５に記載の機器。
【請求項３０】
前記導体ループは、前記接地平面の端部に隣接して位置され、
単一ポールは、前記接地平面の前記端部から延びる請求項２５に記載の機器。
【請求項３１】
前記接地平面は、プリント回路基板の上に配置され、
前記共通給電点は、プリント回路基板上のパッドを備える請求項２５に記載の機器。
【請求項３２】
前記単一ポールと同軸に配列され、前記共通給電点に結合されるように構成されたヘリカル素子と、をさらに備える請求２５に記載の機器。
【請求項３３】
前記接地平面、前記導体ループ、前記単一ポール及び前記ヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される請求項３２に記載の機器。
【請求項３４】
前記接地平面は、方形接地平面を備え、
前記導体ループは、前記接地平面の短辺に実質的に整列された辺を有する方形導体ループを備え、
前記単一ポールは、前記接地平面の前記端部において、前記方形導体ループのコーナーの結合点から前記接地平面の前記端部に向かって実質的に垂直に伸びる実質的に直線の導体を備える請求項３２に記載の機器。
【請求項３５】
前記導体ループは、約１８ｍｍ×約８ｍｍの寸法を有し、前記接地平面の前記端部と実質的に整列されるその長辺を有し、及び
前記接地平面から約５ｍｍ×約１０ｍｍの距離だけ離されており、
前記単一ポールは、約３６ｍｍの長さを有する請求項３４に記載の機器。
【請求項３６】
前記接地平面は、約１１０ｍｍより大きい長さ及び約４０ｍｍより大きい幅を有する、実質的に方形の接地平面を備える請求項３４に記載の機器。
【請求項３７】
前記フレームは、第１及び第２の回動可能に取付けられた部分を有するクラムシェル筐体を備え、
前記接地平面は、前記第１及び第２筐体部分のそれぞれに設けられ、電気的に結合された第１及び第２部分を備える、基板を備える請求項３２に記載の機器。
【請求項３８】
前記第１及び第２筐体部分は、ヒンジで機械的に接合され、
前記単一ポール及び前記ヘリカル素子は、前記第１及び第２筐体部分との間に位置され、前記ヒンジの回動軸に基本的に平行に整列される請求項３７に記載の機器。
【請求項３９】
前記単一ポールは、前記ヘリカル素子を通じて伸び縮みするように構成され、伸びた位置で前記共通給電点に接続するように構成された伸縮自在の単一ポールを備える請求項３７に記載の機器。
【請求項４０】
前記ヘリカル素子は、前記伸縮自在の単一ポールが伸びた位置にあるときは、前記共通給電点との接続を解除し、前記伸縮自在の単一ポールが縮んだ位置にあるときは、前記共通給電点に接続するように構成される請求項３９に記載の機器。
【請求項４１】
フレームと、
前記フレームにより支持された無線通信回路と、
前記無線通信回路に電気的に結合され、前記フレームに取り付けられ、共通に給電される閉導体ループと、単一ポールと、及びヘリカル素子と、を備えるアンテナと、を備える移動体端末。
【請求項４２】
前記導体ループ素子は、そこでの反射特徴を有する請求項４１に記載の移動体端末。
【請求項４３】
前記導体ループ素子は、方形導体ループを備える請求項４２に記載の移動体端末。
【請求項４４】
前記フレームで支持された接地平面と、をさらに備え、
前記導体ループ素子は、前記接地平面を覆うように位置される請求項４１に記載の移動体端末。
【請求項４５】
前記接地平面、前記導体ループ素子、前記単一ポール素子及び前記ヘリカル素子は、約１．５ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの周波数範囲で約３より小さな電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び約８００ＭＨｚから約９００ＭＨｚまでの周波数範囲で約３より小さなＶＳＷＲを提供するように構成される請求項４４に記載の移動体端末。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は無線通信に関し、特に無線通信アンテナ及びそれに実装する無線通信機器に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
セルラ電話、無線通信可能なラップトップコンピュータ等の無線端末及び携帯情報端末（PDA:Personal Digital Assistants）は多数の周波数範囲で動作するように共通に設計される。たとえば多くのセルラ電話は、ＧＳＭ及びＣＤＭＡモデルにおいて、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ及び／又は１９００ＭＨｚの公称周波数で２周波数帯又は３周波数帯用に設計される。さらに、その様な機器が、ＧＰＳ（Global Positioning System）及びブルートュース（Bluetooth）無線アドホックネットワーキング用に使用される周波数帯等の他の周波数帯においてサービスを提供することが好ましくなりつつある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
異なる給電点を有する多周波数帯アンテナが、多周波数帯能力を提供するために共通に使用される。たとえば、ソニーエリクソンのＴ２０６型無線電話は、１つは８５０／１９００ＭＨｚ周波数帯、また１つはＧＰＳ用とする２つの別々のアンテナを含む。ソニーエリクソンのＺ１０１０型電話は、ＧＳＭ９００／１８００／ＵＭＴＳ（ＵＭＴＳの周波数範囲は、送信用に１９２０−１９８０ＭＨｚで、受信用に２１１０−２１７０ＭＨｚである。）で動作する１つのアンテナと、ブルートュース（Bluetooth）信用の別のアンテナを有する。ソニーエリクソンモデルのＴ６８ｉ電話は、９００／１８００／１９００ＭＨｚ用の１つのアンテナと、ブルートュース（Bluetooth）通信用の別のアンテナを有する。ソニーエリクソンのＴ６１６電話は、８５０／１８００／１９００ＭＨｚ及びブルートュース（Bluetooth）用にそれぞれ別のアンテナを有する。ソニーエリクソンのＴ６１６電話は、８５０／１８００／１９００ＭＨｚ及びブルートュース（Bluetooth）用にそれぞれ別のアンテナを有する。ループアンテナ構造とブレードアンテナ構造とが組み合わされたアンテナ構造を有する多周波数帯アンテナは欧州特許１、２３７、２２４に述べられている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
無線機器が動作する増加する周波数の数を考慮して、複数の周波数帯で好ましい動作特性を提供するアンテナが望まれている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の実施例においては、無線通信アンテナは接地平面及び接地平面を覆う導体ループを含む。単一ポールが接地平面から伸び、単一ポールと導体ループは共通給電点で結合されるように構成される。本発明の実施例においては、導体ループはそのコーナーにおいて反射の特徴を有する。
【国際調査報告】
2007509568.tif 000020
2007509568.tif 000021
2007509568.tif 000022