(57)【要約】  分布負荷型モノポールアンテナが開示される。本アンテナは、送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、放射抵抗ユニットを介する電流を強めるための電流強化ユニットと、放射抵抗ユニットと電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間とを含む。導電性の中央区間は、十分な平均電流がアンテナの長さ全体にわたって送られることを定める長さを有する。
2007525084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、
前記放射抵抗ユニットを介する電流を強めるための電流強化ユニットと、
前記放射抵抗ユニットと前記電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間であって、十分な平均電流が前記アンテナの長さ全体にわたって送られる長さを有する該導電性の中間区間と、を備える分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項２】
前記放射抵抗ユニットが螺旋を含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項３】
前記放射抵抗ユニットが平巻きコイル巻線を含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項４】
前記電流強化ユニットが負荷コイルを含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項５】
前記電流強化ユニットが平巻きコイル巻線を含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項６】
前記電流強化ユニットが頂部ユニットを含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１６】
前記アンテナが、各端部で前記アンテナから電気的に減結合され、前記放射抵抗ユニット内で、前記放射抵抗ユニット内の導体コイルの交互巻線間に配置される偽巻線をさらに含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１７】
前記送信器ベースが、グランドに対するカップリングを含み、前記放射抵抗ユニットのベースが、グランドに接続される、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１８】
送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、
前記放射抵抗ユニットを通る電流を強めるための電流強化ユニットと、
前記放射抵抗ユニットと前記電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間であって、前記放射抵抗ユニットが第１のインダクタンスを有し、前記電流強化ユニットが、前記第１のインダクタンスより大きい第２のインダクタンスを有する、該導電性の中間区間と、を備える分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１９】
前記第２のインダクタンス対前記第１のインダクタンスの比が、約１．１から約２．０の範囲内にある、請求項１８に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項２０】
前記第２のインダクタンス対前記第１のインダクタンスの比が、約１．４から約１．７の範囲内にある、請求項１８に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項２１】
送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、
前記放射抵抗ユニットを通る電流を強めるための電流強化ユニットと、
前記放射抵抗ユニットと前記電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間であって、前記放射抵抗ユニットが、平巻き導体材料で形成される、該導電性の中間区間と、を備える分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項２２】
前記平巻き導体材料が概ね矩形の形状である、請求項２１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項２３】
前記平巻き導体材料が概ね円形の形状である、請求項２１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にアンテナに関し、詳細には、１つまたは複数のモノポールアンテナを含むアンテナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（優先権情報）
本願は、それぞれ２００３年６月２５日、２００３年８月２７日、２００４年６月３日に出願された米国仮特許出願第６０／４８２，４２１号、６０／４９８，０８９号、および６０／５７６，８４７号に対する優先権を主張し、それらのすべてをその全体で参照により本明細書に組み込む。
【０００３】
モノポールアンテナは、一般に、その極と共に追加の要素を含むことができる単一の極を含む。非モノポールアンテナは、一般に、菱形、方形、円形など２次元または３次元形状を形成するアンテナ構造を含む。
【０００４】
（無線電話や無線ネットワークなど）無線通信システムがよりユビキタスになるにつれて、モノポールアンテナ（大型も小型も）など、より小さな、より効率的なアンテナがますます求められている。多数のモノポールアンテナは、非常に低い効率で動作するが、満足な結果をもたらす。より小さな、より効率的なアンテナを求める需要を満たすために、そのようなアンテナの効率を改善しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、モノポールアンテナ、ならびに他のタイプのアンテナおよびアンテナシステムのより効率的な、またコスト効果的な実施が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、本発明は、分布負荷型（distributed loaded）モノポールアンテナを提供する。本アンテナは、送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、放射抵抗ユニットを介する電流を強めるための電流強化ユニットと、放射抵抗ユニットと電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間とを含む。導電性の中央区間は、十分な平均電流がアンテナの長さ全体にわたって送られることを定める長さを有する。
【０００７】
以下の説明は、添付の図面を参照してさらに理解することができる。
図面は、例示のために示されているにすぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態による分布負荷型モノポールアンテナは、有意な放射抵抗を実現するための放射抵抗ユニットと、放射強化ユニットを介する電流を強めるための電流強化ユニットとを含む。いくつかの実施形態では、放射抵抗ユニットは、螺旋の形状のコイルを含むことができ、電流強化ユニットは、負荷コイル、および／またはコイルもしくはハブ／スポーク構成として形成された頂部ユニットを含むことができる。放射抵抗ユニットは、電流強化ユニットとベース（たとえば、グランド）の間で位置決めされ、たとえば、アンテナの長さ全体にわたって所望の電流分布を実現するために、アンテナの動作周波数の距離２．５３１６×１０−２λだけ電流強化ユニットから分離することができる。
【０００９】
図１に示されているように、本発明の一実施形態によるアンテナ１０の電気概略図は、放射抵抗ユニット１２と電流強化ユニット１４とを含む。（たとえば、螺旋など）放射抵抗ユニット１２は、それだけには限らないが、丸形、矩形、扁平、三角形を含めて、様々な形状で形成することができる。放射抵抗ユニット１２は、ワイア、銅編組、または銅帯、あるいは形態の周りの他の導電材料で巻くことができ、その長さがその幅または直径よりはるかに長いものである。
【００１０】
電流強化ユニット１４もまた、様々な導電材料で形成することができ、様々な形状で形成することができる。ユニット１４は、ユニット１２の上方で位置決めされ、ユニット１２の上方のある距離で分離され、中央区間１６（たとえば、アルミニウム管）によって支持される。電流強化ユニット１４は、放射抵抗ユニット１２の上方である距離で配置されたとき、いくつかの重要な機能を実施する。これらの機能には、螺旋およびアンテナ全体の放射抵抗を高めることが含まれる。
【００１１】
上記のアンテナは、螺旋のベースからアンテナの頂部にかけて、連続する電気的連続性をもたらす。アンテナのベースは１８で示されるように接地され、送信される信号は、放射抵抗ユニット１２に沿って、（たとえば、ユニット１２のベース部でないがそれに近い）任意の点で送ることができる。信号はまた、いくつかの実施形態では、下記でさらに論じるように過大な誘導リアクタンスから離調（tune out）するために、任意選択でコンデンサ２２を通過させることができる。
【００１２】
図２は、放射抵抗ユニットが螺旋３０として形成され、電流強化ユニットが負荷コイル３２として形成される、上記のアンテナシステムの一実装を示す。螺旋３０は、非導電性の円筒の周りに巻かれた導電コイルとして形成され、コイル巻線は、およそコイルの厚さの距離だけ互いに相互離隔される。螺旋コイルの底部は、３４で示されるようにグランドに接続され、螺旋コイルの頂部は、螺旋３０と負荷コイル３２の間の導電性の中央区間３６に接続される。負荷コイルは、堅く巻かれた渦巻きとして形成され、そのベースは中央区間３６に接続され、その頂部は頂部区間３８に接続される。中央区間３６は、螺旋３０と負荷コイル３２をＡで示された距離だけ分離することができる。送信される信号は、同軸ケーブル４０によってアンテナに結合され、同軸ケーブル４０の信号導体は、４２で示すようにベース近くで下部の螺旋コイル巻線の１本に結合され、外部接地導体は、図のようにグランドに結合される。
【００１３】
螺旋の上方での負荷コイルの距離Ａの選択は、アンテナの長さに沿って平均電流分布に影響を及ぼす。図３に示されているように、アンテナの長さ全体にわたる平均電流分布は、７ＭＨｚ分布負荷型モノポールアンテナについて中央区間距離の関数として変わる。中央区間距離が、水平軸に沿ってインチ単位で示され、アンテナ長全体にわたる平均電流のパーセントが、垂直軸に沿って示されている。中央区間距離と平均電流のパーセントとの関係は、このアンテナについて５０で示されている。このアンテナに関する電流分布は、５２で示されているように約１．０６７ｍ（４２インチ）でピークになる。導電性の中央区間は、十分な平均電流がアンテナの長さ全体にわたって送られることを定める長さを有し、放射抵抗を１／４λアンテナより２倍からほぼ３倍大きい放射抵抗（たとえば、３６．５オームから約７２〜１００オーム以上）に増大することを可能にする。
【００１４】
負荷コイルのインダクタンスは、螺旋のインダクタンスより大きくするべきである。たとえば、負荷コイルのインダクタンス対螺旋のインダクタンスの比は、約１．１から約２．０の範囲内にあるものとすることができ、好ましくは、約１．４から約１．７とすることができる。螺旋およびアンテナ全体の放射効率を改善することに加えて、任意の所与の位置について螺旋の上方で負荷コイルを配置することにより、アンテナの帯域幅が改善され、また、放射電流プロフィルが改善される。螺旋と負荷コイルの組合せは、アンテナのサイズを縮小する責任を有し、一方、アンテナ全体の効率および帯域幅を改善する。
【００１５】
他の実施形態では、図４に示されているように、導電ハブ６４から延びる８本の導電スポーク６２を含む頂部ユニット６０をも設けることができる。スポーク６２は、止めねじによって小穴内で保持することができ、止めねじを介してアンテナの導電性の頂部区間３８に電気的に接続される。図５に示されているように、頂部ユニット６０は、図２に示されているアンテナなど、アンテナの頂部に配置することができる。これは、螺旋および負荷コイルの誘導負荷をさらに低減し、さらに広い帯域幅と、より大きな効率を可能にすることができる。頂部ユニットは、電流強化ユニットの一部として含まれる。他の実施形態では、頂部ユニットは、電流強化ユニットとして負荷コイルの代わりに使用することができる。
【００１６】
（２．２８６ｍ（７．５フィート）で開始して）螺旋および負荷コイルを使用する３．６５８ｍ（１２フィート）アンテナに関する電流プロフィルは、高さ約２．１３４ｍ（７フィート）まで１００パーセント電流を示すことが判明しており、一方、追加の頂部ユニットを使用する同様の２．９８６ｍ（９．５フィート）アンテナは、高さ約２．４３８ｍ（８フィート）まで１００パーセント電流を示すことが判明している。この構造は、螺旋のベースから頂部区間の頂部にかけて、電気的連続性をもたらす。他の実施形態では、頂部ユニットは、図６に関連して下記で論じるように、アンテナから放射状に、またアンテナに対して横断方向で延びる平巻き巻線を含むことができる。
【００１７】
螺旋の底部から螺旋を介して、また中央区間を介して上に電気接続があり、負荷コイルを介して頂部区間に続く。底部の螺旋は、螺旋の巻きをテープ止めするための装備を有する。これにより、無線周波数エネルギー源からの接続と、無線周波数源からアンテナにかけて最大の電力伝達を容易にするために適切なタップを選択することによって適正な整合とが可能になる。負荷コイルを配置することにより、アンテナの帯域幅を介して、さらにはアンテナの通常使用可能な帯域幅を越えて、線形の位相／振幅応答が得られる。また、そのようなアンテナには高調波応答がないこと、また、その応答は、低Ｑ帯域通過フィルタの応答に似ていることが判明している。
【００１８】
図２に示されているアンテナは、グランド内に打ち込まれている載置用支柱に螺旋のベースを締着することによって載置することができる。クランプを使用し、アンテナをグランド載置用支柱に十分に添着することができる。この実施形態では、図では、アンテナは、接地棒、接地ワイアを介して接地され、アンテナのベースに接続され、接地クランプを使用して電気的に接続される。グランドの上方で延びる、またはグランド内に埋められた放射状ワイアが、接地ワイアおよび接地棒を使用してアンテナに電気的に接続され、どの特定の長さにも限定しないが均一の距離にわたってアンテナベースから広がる。接地棒および放射状ワイアからなるこの接地システムもまた、銅の大型片、または任意の所与の幾何形状の他の導体スクリーンなど、多数の形態をとることができる。この接地システムはまた、船、自動車など、金属平面の形態をとることもできる。とりわけ建築物の金属屋根。また、アンテナは、アンテナを上向きの直立位置で支持し保つための支線として放射状ワイアを延ばして、導電性の支柱上でグランドの上方に上げることができる。これらの支線は、高所接地ポイズまたは放射状システムとして働く。
【００１９】
無線周波数源からのアンテナ用給電は、螺旋のベースから数巻きでタップされ、無線周波数源によって駆動され、同軸ケーブルによって接続される。同軸ケーブルのシールドは、接地棒によって接地される螺旋のベースに接続される。無線周波数源を使用し、アンテナを励振し、分布負荷型モノポールアンテナに放射させる無線周波数電流を流させる。
【００２０】
上記で示されているように、螺旋の設計および負荷コイルの相互作用は、アンテナが、アンテナの様々な長さについて大きな、均一な電流分布を示すようなものである。この電流プロフィルの長さおよび均一性は、負荷コイルと螺旋とのインダクタンスの比、ならびに螺旋の上方における負荷コイルの配置の位置によって決まる。さらに、負荷コイルの配置により、無線周波数エネルギー源とアンテナの間で十分な整合を維持し、アンテナが適度な効率で放射することを可能にすることができる共振のどちらかの側で共振周波数からの偏差として測定される、通常より大きな帯域幅が可能になる。さらに、螺旋と負荷コイルの相互作用により、電気的な高さを減少させることなしにアンテナ全体の物理的な高さの削減が可能になり、放射抵抗の増加が可能になる。この放射抵抗の増加は、短いアンテナに関連する損失の作用を減少させる。これらの損失には、螺旋および負荷コイルのワイア内の抵抗、ならびにアンテナ導体のオーム抵抗および接地システムのオーム抵抗が含まれる。これらのすべて、またはいずれかには、アンテナ放射効率、アンテナ帯域幅の減少、短縮されたアンテナの全体的な性能に対して顕著な作用がある。螺旋と螺旋の上方の負荷コイルとを有する分布負荷型モノポールアンテナの設計は、これらの損失を克服し、小型のコンパクトな、容易に実装されるアンテナにおいて、優れた帯域幅と共に高水準の放射効率を実現する。
【００２１】
アンテナの物理構造と上述の構成要素の相互作用により、グランドにかけてアンテナに沿った分布容量を最大限に使用し、アンテナを所与の所望の無線周波数に対して共振するために必要とされる誘導負荷を低減することが可能になる。これにより、効率が増大し、放射抵抗が高まり、帯域幅が改善される。また、これにより、アンテナの通常の半値電力帯域幅をはるかに越える帯域幅について振幅および位相における線形偏差を有する汎用共振応答曲線に似た共振を介した振幅および位相をアンテナが有することが可能になる。
【００２２】
図５のアンテナは、以下のように形成することができる。螺旋は、ガラス繊維、ＰＶＣ、または他の好適な管状絶縁体など、管状の非導電性の形態の周りに導電材料を巻くことによって形成される。他の実施形態では、やはり断面で方形、矩形、または三角形であるものなど、任意の形態を使用することができる。螺旋の頂部には、アルミニウムまたは他の好適な導電材料など、導電材料で形成される頂部継手が取り付けられる。この実施形態では、これらは機械加工されるが、アルミニウムまたは他の好適な導電材料から鋳造することもできる。頂部継手にはスロットが切られ、アルミニウム管が挿入されたとき堅い機械的嵌合を形成するような直径のアルミニウム管上に締着することを可能にする。この継手は、螺旋管内に挿入され、この実施形態では、螺旋および継手とエポキシ接着される。また、螺旋形態が穿孔され、継手が穿孔およびねじ切りされているならば、小ねじを用いて締結することができる。同様に、機械加工された、またはアルミニウムもしくは他の導電材料から鋳造された底部螺旋継手が、螺旋の底部に取り付けられる。この継手は、中実アルミニウムであり、載置用棒を有する。螺旋挿入棒は、螺旋形態にエポキシ接着されている。主要区間は、このラグおよび螺旋巻線用の導電性の載置用ポイントを形成する。螺旋巻線は、ベース継手部ではんだラグまたは他の導電性の接続用材料を用いて取り付けられ、小ねじを用いて螺旋端部継手に電気的かつ機械的に締結される。螺旋は、この材料に限らないが銅帯で巻かれる。しかし、螺旋形態の長さ全体にわたって円をなす形で巻かれ、はんだラグを使用して螺旋頂部継手に取り付けられたワイアまたは銅編組とすることができる。他の導電性の接続用デバイスを使用し、穿孔またはねじ切りされた孔に小ねじを入れて電気的かつ機械的組立てを可能にすることができる。螺旋は、その底部に、切削ナット、または同軸ケーブルの中央導体を取り付けるために巻線にはんだ付けされた同様の接続用デバイスを有する。
【００２３】
螺旋継手の頂部内には、クランプを使用して螺旋頂部継手内で堅固に保持される管が挿入される。負荷コイルは、中央区間および頂部区間の双方と強い機械的接続を形成するようにエポキシ接着される端部継手と接続されるガラス繊維管の一区間を含む。負荷コイル端部継手は、機械加工された、または鋳造アルミニウムである。これらの継手のそれぞれは、スロット形成され、中央区間管または頂部区間管を受け入れるように形成または機械加工され、中央区間管または頂部区間管は、負荷コイルそれ自体に電気的に接続される。負荷コイル形態は、肉厚銅線で巻かれるが、図のように近接して巻かれソレノイドを形成する任意の他の肉厚導電材料とすることができる。各端部は、各端部上のラグを用いて負荷コイル端部継手に接続され、負荷コイル端部継手内に穿孔およびねじ切りされている穴内にねじ込まれる小ねじを用いて電気的かつ機械的に取り付けられる。２本の管が頂部区間を形成する。下部管区間は、その頂部にスロット形成され、上部管区間を管区間内にテレスコーピング形で挿入し、アンテナを同調するために頂部区間全体の調整を可能にすることができる。管区間は、調整された後で、クランプを用いて締着され、剛性の機械的電気的接続を形成する。いま、螺旋巻線の底部から、螺旋底部継手から、頂部区間の頂部にかけて電気接続がある。
【００２４】
螺旋３０、中央区間３６、負荷コイル３２、頂部区間３８からなる慣性済み分布負荷型モノポールアンテナが、クランプを使用して導電材料のグランド載置用支柱上に載置されて、図５に示されている。中央導体を有する同軸ケーブルは、図では、螺旋の底部でタップポイントの１つに接続される。同軸シールドは、電気クランプを用いて螺旋ベースに電気的に接続される。接地ワイア３４は、電気クランプに（したがって螺旋の接地ベースに）、またグランド内の接地棒４４に接続される。接地棒４４および接地ワイアには、埋められた、またはグランド上に横たわるラジアル４６が取り付けられる。ラジアル４６は、分布負荷型モノポールアンテナの動作にとって適切なカウンタポイズを提供するために、十分な長さおよび数のものとすることができる。
【００２５】
図４に示されているハブ／スポーク頂部ユニット６０のハブ６４は、８本の放射状アルミニウム導体またはスポーク６２を収容するために、十分なサイズのアルミニウム円盤から作製することができる。頂部ユニット６０を使用するとき、同じ周波数に対してアンテナを共振するために、螺旋および負荷コイルのための通常アンテナ設計インダクタンスを１／２だけ減少させなければならない。アンテナの高さ全体が約２５％だけ減少する。アンテナの帯域幅は、通常設計の帯域幅より２．５倍以上増大する。さらに、そのアンテナは、通常の分布負荷型モノポール設計に比べて１０％を越えて効率が増大する。
【００２６】
頂部ユニットハブ６４は穿孔され、導電性の放射状スポーク６２を受け入れるために十分な直径および深さの８個の穴が周縁の周りで４５度ごとに離隔されている。８個の穴はまた、ハブの頂部内で外周に沿って穿孔され、先に穿孔された８個の穴の上で位置合わせされ、放射状導電スポーク６２を固定する止めねじを受け入れるようにねじ切りされる。スポーク６２はすべて、同じ長さの、また、図５に示されているようにハブから水平に広がって自立するように十分な直径および強さのものである。ハブおよびスポークを有する完全な頂部ユニットは、分布負荷型モノポールアンテナの頂部区間の上で滑らされ、図５に示されているように全方向で水平に延びる。アンテナは、アンテナの負荷コイルの上方で頂部ユニットの高さを減らす、または延ばすことによって同調される。頂部ユニットは、ベースからアンテナ長に沿って可能な限り高いところにかけてアンテナの電流プロフィルを最大かつ均一にし、一方、帯域幅と効率を改善するために設けられる。
【００２７】
他の実施形態では、図６に示されているように、頂部ユニット７０は、中央絶縁ハブ７２から延びる８本の非導電性の棒７４を有する非導電性のハブ７２を含むことができる。これらの棒は、無線周波数用に使用することができる絶縁材料で形成することができる。頂部区間は、ハブ７２を介して延び、次いで、ワイアの第１の端部７８で大型導体またはワイア７６に接続される。ワイアの他方の端部８０は、どの導電材料にも電気的に接続されない。このワイア７６は、中心から直径を増して、渦巻き形態で円をなして巻かれる。これは、アンテナの最頂部で大型渦巻き形導体を形成し、ならびに容量性負荷をもたらす。この構成の機能は、アンテナのベースからアンテナの頂部までずっと延びる、電流プロフィルを最大かつ均一にすることである。
【００２８】
頂部ユニット７０を図２に示されているアンテナの負荷コイルおよび螺旋と共に使用するために、螺旋のためのインダクタンスを１／２（５０％）だけ減少させる。頂部ユニット７０を使用したとき同じ周波数に対してアンテナを共振するために、通常の負荷コイルインダクタンスが５０％だけ、または螺旋インダクタンスの１／１．５に減少させる。これにより、アンテナは同じ周波数で共振することができることになる。
【００２９】
容量性頂部ユニットと負荷コイルの組合せの場合、螺旋インダクタンスもまた５０％だけ減少させる。しかし、組合せの渦巻き形頂部ユニット／負荷コイルインダクタンスの総インダクタンスは、いま通常の負荷コイルインダクタンスの７５％である（すなわち、螺旋インダクタンスの１７５％である）。アンテナの高さ全体は、容量性頂部ユニットのために約２５％だけ減少し、組み合わされた負荷インダクタおよび頂部ユニット組合せのために、アンテナ高さは、同じままとなる、または、場合によってはわずかに大きくなる可能性がある。
【００３０】
他の実施形態では、アンテナの帯域幅は、やはり図６に示されているように、頂部ユニットに追加のコイル形ワイア８２を含むことによって向上させることができる。追加のワイア８２は、それぞれどの導電材料にも電気的に接続されない第１および第２の端部８４および８６を含む。偽巻線（false winding）を（図６に示されている頂部ユニット巻線など）電流強化ユニットまたは（図７に示されている螺旋など）放射抵抗ユニット内に織り交ぜることにより、頂部ユニットの帯域幅が向上し、アンテナに沿って電流プロフィルが改善されることが判明している。織り交ぜられた偽巻線は、アンテナシステムの共振周波数に対してほとんど影響がない。
【００３１】
同様に、偽巻線を、図７に示されているように、本発明の一実施形態によるアンテナの螺旋内に設け、螺旋の帯域幅を向上させることができる。この実施形態では、放射抵抗ユニット９０が、非導電性の管の周りに巻かれた、各端部で電気カップリングに電気的に接続された螺旋巻線９２を含む。追加の巻線９４が螺旋巻線内で織り交ぜられるが、螺旋内で、または巻線９４の端部でどのポイントにも電気的に接続されない。巻線９４は、図７に示されているように、螺旋巻線９２内で懸吊されるにすぎない。この偽巻線９４は、１００％もアンテナの帯域幅を向上させる（すなわち、２倍にする）ことが判明している。この偽巻線の効果は、螺旋巻線と負荷コイル巻線の間の容量を低減することであり、この容量は、螺旋コイルおよび負荷コイル内で帯域幅制限機構であることが判明している。
【００３２】
他の実施形態では、螺旋を含む本発明のアンテナの共振は、コイルインダクタンスを変更するために、巻線および／または螺旋の巻線距離を螺旋に追加する、または螺旋から除去することによって変更することができる。これは、それぞれ図８および図１１に示されているユニット１００または１１０などコイル調整ユニットを使用することによって行うことができる。図８に示されているコイル調整ユニット１００は、螺旋の管、すなわち螺旋コイル（図示せず）が巻かれる管内で受け取られる（図１０に示されている）導電性のスロット形成された管１０２を含む。次いで、非導電性のテーパ形スリーブ１０４が管１０２内に挿入される。スロット形成された管１０２は、アルミニウム、または任意の他の非鉄導電材料製とすることができる。管１０２内のスロット１０６は、図のように長さ方向で切られ、管周縁の１／６以下であるが任意の好都合な幅とすることができる。この管の頂部は、管内に挿入されるテレスコーピング形管（１４０５）をクランプでしっかり締結することを可能にするために切られたスロットを有するべきである。この管の全長は、スロット形成された部分が螺旋螺旋管内に嵌合され、上述のようにクランプを使用して螺旋頂部継手クランプ組立体内で固定されることになるようなものとすべきである。
【００３３】
管１０２の一部分はまた、追加の非鉄スリーブ１０４が内部で容易に摺動し、クランプを使用して締着されるように、螺旋から突出するべきである。このスリーブ１０４は、図では長さ方向で切られ、角度をなす長い区間（long angled section）１０８を生み出す。このスリーブ１０４は、スロット形成された管１０２内に嵌合されたとき、スリーブ１０４を管１０２に対して回転したことに応答して、スロットの開閉に変化をもたらす。これにより、管をひねる動作によってスロットが閉じられているこの管の組合せ内で、渦電流が循環することが可能になる。スロットが開いているときの、スロット形成された管の効果は、螺旋インダクタンスに対して最小限である。スロットが、スリーブ１０４の回転によって埋められている、または閉じられているとき、渦電流は、流れることが可能になり、螺旋の巻きを電気的に短絡し、したがって螺旋インダクタンスの変化を可能にする。この同じ技法を任意の長さのソレノイドコイルに対して使用し、それによりインダクタンスの調整を可能にすることができる。負荷コイルの巻線数および／または長さもまた、そのような調整ユニットを使用して調整することができる。
【００３４】
同様に、図１１に示されているコイル調整ユニット１１０は、スロット１１４を有する導電性のスロット形成された管１１２と、非導電性のスリーブ１１６とを含む。この場合には、スリーブ１１６はテーパ形縁部を含まず、ユニット１１０は、スリーブ１１６がスロット形成された管１１２内に挿入される距離を変えることによって調整される。どちらの場合にも、満足のいくように調整された後で、調整用管がしっかり締着される。
【００３５】
これらの実施形態に加えて、本分布負荷型モノポールアンテナは、他の形態をとることができる。これらには、アンテナの高さ、ならびに螺旋および負荷コイルのインダクタンスを低減し、頂部区間の頂部で、所与の距離の間、スポークの形態で中心から広がる水平の、一連の電気導体を添着することが含まれる。これらの導体は、どの任意の数とすることもでき、上記で論じたように、ハブからのスポークとして構成される。他の実施形態によれば、平らな（plain）金属シートまたは導電性のスクリーンを使用することもできる。他のそのような実施形態もまた、それらによってアンテナの頂部からグランドにかけて大きなキャパシタンスが可能になる場合、使用することができる。このキャパシタンスは、アンテナの高さおよび長さに沿ってさらに長い距離について、さらに均一な電流の分布を可能にする。これにより、より広い帯域幅の動作、およびより高い効率がさらに可能になる。
【００３６】
他の実施形態は、図１４〜１７を参照して下記で論じるように、螺旋を、厚さより広い幅の格子ネットワークとして構築することができる。この実施形態は、その高さまたは長さに沿って適切に補強される絶縁材料で構築された格子状物の形態をとることができる。その格子状物の諸端部は、格子構造を各端部で支持するように形作られた作製済みアルミニウム片からなる。その構造の周りにベースから頂部にかけて上述の好適な導体を巻くことにより、螺旋が形成される。巻線は、単位長さ当たりの巻数が頂部より底部で大きいようなものである。この螺旋巻線の頂部は、導電性の格子終端に電気的に終端される。これらのアルミニウム片または好適な導体は、管、棒、またはパイプの形態で追加の導体を添着することを可能にする。このようにして、アンテナは、長さまたは高さを延ばすことができ、螺旋巻線の電気接続を可能にする。これにより、電気接続が、グランドから螺旋を介して上に、負荷コイルを介してアンテナの頂部に延びる。螺旋構造の頂部のアルミニウムまたは任意の導電材料は、螺旋巻線を終端することを可能にし、上述のアンテナの上部構造に対する電気接続を実現する。これらの上部構造は、上記で論じた中央区間を含む。任意の様々な幾何形状の負荷コイルをも、下記でさらに論じるように使用することができる。無線周波数源とアンテナとの接続および適正な整合を可能にするために、この上述の螺旋装備は、螺旋導体を、その長さに沿ってアンテナの底部からどこでもテープ止めすることを可能にする。矩形の螺旋幾何形状と、様々な負荷コイル幾何学模様は、インダクタンスの形態にある必要とされる負荷をさらに低減することを可能にし、アンテナの長さに沿ってグランドへの容量の分布負荷効果をさらに高める。これにより、帯域幅および放射効率をさらに改善することが可能になる。この実施形態はまた、螺旋タップと無線周波数エネルギー源の間の直列コンデンサ整合と共に、負荷コイルインダクタンスならびに螺旋長さおよび螺旋インダクタンスの変形形態を用いて使用することができる。これらの変形形態は、サイズが９倍も大きいアンテナに等価な性能を可能にする。
【００３７】
電流プロフィルは、１／２波および５／８波分布負荷型モノポールアンテナの様々なそのような実施形態用に開発されている。螺旋の長さおよびインダクタンス、ならびに負荷コイル対螺旋インダクタンスの比を操作することにより、多種多様な好適なアンテナを達成することができる。
【００３８】
上記の諸実施形態に加えて、頂部区間の長さを遠隔制御することにより、広い周波数範囲全体にわたって連続的に同調可能である分布負荷型モノポールアンテナを得ることができる。これは、モータ駆動式ウォームギヤ、または、頂部区間の長さの調整を遠隔で変える任意の他の方法を使用して達成することができる。同様に、アンテナは、螺旋インダクタンスを変えることによって同調することができる。これは、螺旋頂部と負荷コイルの間の中央区間を変更することなしに螺旋の長さを変えることによって行うことができる。
【００３９】
具体的には、他の実施形態によるアンテナは、図１４に示されているように、螺旋の形態で導電材料１２４が巻かれる非導電性の構造１２２を有する放射抵抗ユニット１２０を含むことができる。構造１２２は、それぞれ非導電性の内部ブリッジ１２８に接続される４つの細長い縁部要素１２６によって設けることができる。端部部分１３０、１３２は導電性であり、それぞれ、導電材料１２４の端部１３４、１３６の端部に電気的に接続される。ブリッジ部分１２８のそれぞれは、非導電性の管が通過することができる中央穴を含み、導電性の端部部分１３０、１３２もまた、そのような開口と、ユニット１２０をユニット１２０の上端部でアンテナの導電性の中央区間に、またユニット１２０の下端部でグランドに取り付けるためのクランプとを含む。中央区間は、強化ガラス繊維棒をさらに含むことができる。
【００４０】
導電材料１２４は、（奥行きが薄く幅が広い）銅条片もしくは銅編組、ワイア、または同様の材料など、任意の好適な導体を含むことができる。巻線の底部は、アルミニウムまたは同様の導電性の底部プレートに締結および電気的に接続される。螺旋巻線材料の端部は、好適なワイア接続ラグまたは導電性の条片を使用して締結され、低損失電気接続を実現するようにはんだ付けされる。ラグまたは接続用条片は、小ねじを用いて、小ねじを受け入れるようにねじ切りされている、底部プレート内に穿孔された穴に締結される。これにより、固定された電気接続が得られる。同様の締結具を使用し、螺旋巻線の頂端部を螺旋頂部プレートに接続することができる。
【００４１】
図１６に示されているアンテナは、近１／２波垂直アンテナ性能を実現することができる。中央区間を上記で論じたように長く、または短くし、アンテナの共振を同調することができる。同様に、図１７に示されているアンテナは、追加の帯域幅と共に性能を改善することができる。図１７の電流強化ユニット１４０は、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃに示されているように、２枚の非導電性の円盤１４４間で挟まれ、非導電性の管区間１４６に載置される導電性の平巻きコイル１４５２を使用して形成することができる。コイル１４２の端部は、内部円盤内の２つの開口１４８および１５０を通過し、アンテナの導電性の中央区間および頂部区間に接続される。（上記で論じたように）頂部区間の長さの調整をさらに使用し、共振するようにアンテナを同調することができる。どちらのアンテナにおいても、負荷コイル対螺旋インダクタンスの様々な比により、アンテナの様々な性能レベルを最適化することができる。
【００４２】
平坦なアンテナは、通常よりはるかに低い共振用に設計されたとき、５／８波性能をもたらすことになる。図１４に示されている実施形態は、平坦な螺旋を使用するが、この螺旋は、１０％だけ少し長い。これにより、螺旋内でわずかに高いインダクタンスが可能になる。
【００４３】
図の実施形態は、ベース載置用棒を使用して、上記で論じたように接地載置することができる。このベース載置用棒には、コンデンサ（たとえば、２２）および標準の同軸レセプタクルを収容する囲壁を取り付けることができる。この同軸レセプタクルの中央導体は、短絡ワイアを使用して直列コンデンサの一方の側に接続される。同軸シールドは、囲壁箱載置用プレートおよびクランプを介してアンテナのベース、載置用支柱、および放射状／接地システムに電気的に接続される。コンデンサの他方の側は、やはり短絡ワイアを使用して、コンデンサからフィードスルーに接続され、この短絡ワイアは、底部から数巻きで螺旋ベースをタップするために使用される追加のワイアを接続するために、箱の外部に出る。ベース載置用棒には、接地棒に接続される設置用ワイアもまた接続される。ベース載置用棒は導電材料であり、グランド内に打ち込まれる。この棒は、やはり導電性である螺旋ベースプレートに固定接続される。これにより、接地ワイアおよび接地棒を使用して、螺旋のベースと螺旋巻線の先頭とをグランドに接地することが可能になる。
【００４４】
ラジアルは、グランドの頂部上を、または表面下に埋めることによってグランド内を走る。ラジアルは、（図４に示されている頂部ユニットのハブ／スポーク構造に似た）車輪のハブから延びるスポークのように円をなす形でベースから広がる。ラジアルは、接地棒およびワイアを介してアンテナのベースに電気的に接続される。これは、ラジアルをアンテナ接地システムの一部として含むことを可能にし、電気的なカウンタポイズとして働く。
【００４５】
図１７に示されているアンテナは、適正な寸法の頂部区間および底部区間と共に、好適な値の螺旋および負荷コイルを使用して、１／４波性能用に作製することができる。これにより、帯域幅性能が拡大され、効率が改善される。そのアンテナは、どちらかの負荷コイルを使用することができ、螺旋の長さをわずかに減少させ、動作の下限周波数のすぐ下でアンテナが共振することを可能にする。このアンテナでは、追加のインダクタンスを離調するためのコンデンサカップリング（２２）が必要とされない。
【００４６】
他の実施形態では、本発明のアンテナを組み合わせて、２本のアンテナが背中合わせに配置され、それらの螺旋が相互ベースに電気的に接続されるダイポールなど、他のアンテナシステムを形成することができる。無線周波数源を接続する方法は、中央から螺旋をタップし、ソースと負荷の間で好適な整合を達成することができるまで各側に延ばすことである。平衡整合トランスまたはＢＡＬＵＮを使用し、給電ポイントを駆動することができる。さらに、そのアンテナは、グランドに沿って垂直位置で構成し、アンテナ要素のアレイの形に形成し、方向性伝送を実現することができる。ダイポールの形に組み合わされた分布負荷型モノポール要素は、八木型、または任意の数の要素からなる位相駆動アレイなど、水平または垂直偏波型アレイを形成するように、さらに組み合わせることができる。そのような要素はまた、ループの形に組み合わせて、他のループ形態に比べて感度が改善された方向性特性を実現することができる。
【００４７】
たとえば、図１８に示されているように、異なるサイズの複数のアンテナ１５０、１５２、１５４を共に使用し、共通の、導電性の載置用ステージ１５６上で多周波数システムを実現することができる。共通の載置用ステージを共用する３つのそのようなアンテナの、等価の電気略図が図１９に示されている。（グランドから高くすることができる）この載置用ステージは、車両もしくは船、または建築物の屋根などの大型金属シートなど、任意の導電性の表面とすることができる。アンテナおよび載置用表面がグランドの上方でなんらかの高さになるように、長い支柱を使用して高所にある形で載置したとき、接地ラジアルをカウンタポイズとしても使用し、構造を安定させることができる。
【００４８】
図１９に示されているように、単一の同軸給電ライン１６０が、無線周波数励振源から使用される。３つのアンテナはすべて、並列の形でこの同軸フィードに接続される。アンテナの適正な選択は、各螺旋１６２、１６４、１６６上の適正なタップポイントに接続する直列同調回路によって実現される。選択された特定のアンテナの動作および共振の周波数では、この直列共振結合回路は、同軸フィードを適正なアンテナに結合するために十分低いインピーダンスのものとなる。使用されていない直列結合要素は、それらの比較的高いインピーダンスのおかげで十分減結合されることになる。この動作によるこの構成は、自動的に選択される各アンテナについて効率的に動作することになる。
【００４９】
本発明の他の実施形態に従って使用されるアンテナは、１対の分布負荷型モノポールアンテナを半波ループとして提供することができ、あるいは、２対を使用し、全波ループを形成することができる。図２０は、半波ループとして使用される２本のそのようなアンテナを示す。第１のアンテナ１７０は螺旋１７２と負荷コイル１７４とを含み、第２のアンテナ１８０は、螺旋１８２と負荷コイル１８２とを含む。可変コンデンサを、アンテナ１７０および１８０の上端部１７６と１８６の間で結合することができる。アンテナ１７０および１８０の下端部１７８および１８８近くのタップは、第１の平衡整合トランス巻線に結合することができ、一方、第２のトランス巻線は、同軸コネクタポート１９０に結合される。他の実施形態では、一方のアンテナ１７０の端部１９２は、同軸コネクタ１９０の第１の導体に結合することができ、一方、同軸コネクタの第２の導体は、アンテナ１８０の下端部１８８近くのタップに結合される。
【００５０】
動作中には、そのループは、より高い動作周波数で共振することができ、そのループは、アンテナ１７０および１８０の端部１７６と１８６の間の可変コンデンサを使用して、共振するように同調することができる。そのループが送信用に使用される場合、可変コンデンサは、このコンデンサの両端間で生成される非常に大きな無線高周波電圧によって破壊されないように、十分高い電圧定格のものでなければならない。図の構成または実施形態を実施するために、各モノポール要素の中央区間は、直角９０度に曲げられる。螺旋の底部は、導電カップリングを使用して接合される。ループ全体は、絶縁された支柱上で載置され、回転させることができる。そのループには、不平衡同軸給電ラインを用いて給電され、トランスを使用し、ループを平衡させることができる。螺旋ベースが接合される所に仮想接地が存在する。この仮想接地のため、ループには不平衡で給電することができ、一方、同軸シールドは、螺旋接合ポイントで接地される。どちらの場合にも、ループをソースに対して整合するために、螺旋の適切なタップを選択することが必要であるにすぎない。
【００５１】
本発明の様々な実施形態によるアンテナはまた、図２１に２００で示されている分布負荷型ダイポールとして結合することができる。ダイポールアンテナ２００は、それぞれ中間（倍長）螺旋２０６から相互に離隔される２つの負荷コイル２０２および２０４を含み、螺旋２０６は、２つの螺旋をそれらの端部で共に接合することによって形成される。螺旋の中心近くでどちらかの側からとられるタップが、平衡トランス２０８の第１の巻線のどちらかの側に結合される。トランスの第２の巻線は、図のように同軸コネクタ２１０の２つの導体のそれぞれに結合される。トランスは、非導電性の囲壁内で載置することができる。螺旋巻線の中央から各側にかけて適正なタップポイントを選択することにより、無線周波数源に対して十分なインピーダンス整合が得られるはずである。トランス囲壁は、ダイポールアンテナから短い距離で載置し、示されているように短絡ワイアを用いて接続することができる。
【００５２】
本発明の他の実施形態によるアンテナは、電流強化ユニット２１０と、放射抵抗ユニット２１２とを含むことができ、放射抵抗ユニット２１２は、アンテナの長手方向軸の周りで回転する螺旋、または渦巻きとしてさえ形成されず、図２２に示されているように、アンテナの長手方向軸に直交する軸の周りで回転する平巻きとして形成される。したがって、ユニット２１２のコイルは、ユニット２１２の長さに沿って前後に延びるコイルとして形成される。そのアンテナは、ユニット２１２内のコイルの接地端部でないがその近くで、ユニット２１２のコイルの一部分上にタップすることにより、（２１４で示される）送信信号によって駆動することができる。
【００５３】
たとえば、図２３に示されているように、電流強化ユニットは、図２を参照して上記で論じた負荷コイル３２を備えることができる。しかし、放射抵抗ユニット２２０は、図２３に示されているように、ユニット２２０の長さを上下に巻くことによって、（グランド部の）一方の端部２２４から第２の端部２２６に延びるコイル２２２を含む。そのアンテナは、図２に示されているアンテナに似た４つの主要部を含む。図２３に示されている電流強化ユニットは、中央支持要素２２８と、ワイアのコイル２２２と、中央支持要素の頂部および底部でコイルワイアストリンガ２３０および２３２とを含む。
【００５４】
（６．５ｃｍ２（１平方インチ）ガラス繊維支柱からなる）中央支持要素内には、アルミニウム載置用棒２３４および中央区間取付け棒２３６が挿入される。コイルワイア２２２は、支持要素２２８に沿って垂直に張られ、細長い渦巻きループを形成する。このループは、はんだラグを使用して中央区間２３６に締結され、中央区間取付け棒にボルト止めされる。中央区間は、この中央区間管を取付け棒の上で滑らせ、クランプを使用してそれらを共に締着することによって取り付けられる。ループの下部は、ワイアコイル２２２を保持するガラス繊維主要サポートを介して載置用支柱内に螺合されるワイアラグを使用して、アルミニウム載置用支柱２３４に取り付けられる。接地ワイアは、接地ダンプを使用して、接地棒に締着される。他の実施形態では、図６および図７を参照して上記で論じたように、偽巻線をユニット２２０に追加することもできる。
【００５５】
このアンテナの性能は、７ＭＨｚで図２に示されている１／４波アンテナと十分に測定および比較されている。この完全サイズのアンテナは、高さ１０．０６ｍ（３３フィート）であり、平巻き放射抵抗ユニットを有するこのアンテナは、このサイズの１／３、または高さ約３．３５３ｍ（１１フィート）である。両アンテナは、同じ接地システム上で載置されており、各アンテナのベース部で測定して同じ電力が供給された。電力１Ｗが使用された。測定レベルは、１／４波測定レベルに近く、その結果、これらは放射性能において等しいものと思われる。
【００５６】
電流プロフィルは、間接電流センサを使用して測定され、３次元螺旋を使用する図２１のアンテナに関する電流プロフィルと十分に比較された。図２３のアンテナは、均一な電流分布を実現するものと思われる。
【００５７】
図２に示されているものなど、アンテナの設計の１つの特徴は、上記で論じたサイズのアンテナは、通常、７ＭＨｚで共振するために２５μＨの螺旋／負荷コイル合成インダクタンスを必要とする。これはまた、かなりの長さのワイア（螺旋用に約１２．８ｍ（４２フィート）、および負荷コイル用に約６．０９６ｍ（２０フィート））を必要とする。平巻き設計は、１０％少ないワイアを使用し、１０％少ないインダクタンスを使用して７ＭＨｚで共振する。平巻き螺旋は、標準的なＤＬＭよりグランドに対する分布容量負荷をよりよく利用するものと思われる。これはまた、平巻き負荷コイルと共に使用される３次元平板状フレームの螺旋において注目されている。ピアノ螺旋アンテナによって分布負荷技法がよりよく利用されることにより、特に偽螺旋巻線を使用したとき、良好な効率とより広い帯域幅を達成することができる。図２３のシステムはまた、帯域幅全体にわたって、位相の優れた線形性と、アンテナ内におけるリアクタンス性から非リアクタンス性への転換の比較的線形な進行とを実現するものと思われる。
【００５８】
上記の分布負荷型モノポールアンテナのいくつかは、負荷コイルと共に螺旋を使用し、螺旋およびアンテナ全体の放射効率を改善する。負荷コイルを追加することにより、アンテナの放射抵抗が高まり、アンテナに沿って電流分布が増大し均一になり、アンテナの有用な帯域幅が増大する。これらの構造は、（超長波システム、長波システム、中波システム、短波システム、超短波システムなど）多くの範囲の周波数応用例にとって実際的かつ有用であるが、極超短波およびマイクロ波無線周波数応用例について実際上の制限を提示する。たとえば、１０００ＭＨｚシステムは、１００回以上非常に細いワイアを巻かなければならない、直径が２５．４ｍｍ（１インチ）の８０００分の１、長さが７．６２ｍｍ（０．３インチ）である螺旋を必要とする可能性がある。
【００５９】
出願人は、平巻きアンテナを、２つの平面内で作製されたコイルを提供する本発明の他の実施形態に従って作成することができることをさらに発見している。他の実施形態では、そのようなアンテナは、図２４に示されているように、同様に平坦な負荷コイル２４０および放射抵抗ユニットコイル２４２をプリント回路板上に設けることによって、極超短波およびマイクロ波無線周波数で動作するようにスケーリングすることができる。コイル２４２はまた、容易に載置するために、複数のタップポイント２４４を含むことができる。その回路は、当技術分野で周知のように、２４６および１２４８で示されている、連続的な導電性のスルーザパススルーホールを提供する。他の実施形態では、巻線のより少ない負荷コイル２５０およびタップ２５４を有する放射抵抗コイル２５２を、図２５に示されているように使用することができ、負荷コイル２６０およびタップ２６４を有する放射抵抗コイル２６２を、図２６に示されているように、円形渦巻きなど様々な形状で形成することができる。
【００６０】
そのようなアンテナは、２．５〜４．２ＧＨｚ領域内の周波数での無線周波数識別タグ（ＲＦＩＤ）など諸応用例に適している可能性がある。これらは、非常に小さいスケールのシリコン基板上で実装し、たとえば、４．２ＧＨｚでの１／４波アンテナを提供することができる。
【００６１】
そのようなアンテナに関する螺旋インダクタンスは、０．１３１または１３１ｎＨとすることができ、負荷コイルインダクタンスは、０．２１１または２１１ｎＨとすることができる。インダクタンスに関する螺旋対負荷コイル比は、１．６１である。真の１／４波分布負荷型モノポールアンテナとするために、負荷コイル対螺旋インダクタンスは、１．４〜１．７にすべきであり、これは良好な設計のようであり、示されているインダクタンス値の場合、共振周波数１００〜２００ＭＨｚを有するアンテナになるはずである。
【００６２】
１／２のサイズである別のそのようなアンテナもまた測定されており、そのアンテナに関する螺旋インダクタンスは、０．００８８または８８ｎＨとすることができ、負荷コイルインダクタンスは、０．１３５または１３５ｎＨとすることができる。インダクタンスに関する螺旋対負荷コイル比は、１．５６である。２２３ナノヘンリの全アンテナインダクタンスにおいて、このアンテナは、約４００〜５００ＭＨｚで共振することになる。
【００６３】
本発明の趣旨および範囲から逸脱することなしに、上記の開示されている諸実施例に対して多数の修正および変更を加えることができることを、当業者なら理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態による分布負荷型モノポールアンテナの概略的例示的な電気概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による分布負荷型モノポールアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、アンテナの長さ全体にわたる平均電流分布の概略的例示的なグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に従って使用するための頂部ユニットの概略的例示的な上面図である。
【図５】図５に示されている頂部ユニットを使用する、本発明の一実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるアンテナ内で使用するための別の頂部ユニットの概略的例示的な上面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるアンテナ内で使用するための放射抵抗ユニットの概略的例示的な側面図である。
【図８】本発明の一実施形態によるアンテナ内で使用するための調整ユニットの概略的例示的な側面図である。
【図９】図８に示されているスロット形成された管の概略的例示的な側面図である。
【図１０】図１０Ａは、図８に示されているテーパ形スリーブの概略的例示的な側面図である。図１０Ｂは、図８に示されているテーパ形スリーブの概略的例示的な側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるアンテナ内で使用するための別の調整ユニットの概略的例示的な側面図である。
【図１２】図１１に示されているスロット形成された管の概略的例示的な側面図である。
【図１３】図１１に示されているスリーブの概略的例示的な側面図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるアンテナ内で使用するための放射抵抗ユニットの概略的例示的な等角投影図である。
【図１５】図１５Ａは、本発明の一実施形態によるアンテナ用の電流強化ユニットの概略的例示的な等角投影図である。図１５Ｂは、本発明の一実施形態によるアンテナ用の電流強化ユニットの概略的例示的な正面図である。図１５Ｃは、本発明の一実施形態によるアンテナ用の電流強化ユニットの概略的例示的な側面図である。
【図１６】図１４に示されている放射抵抗ユニットを使用する本発明の他の実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図１７】図１４に示されている放射抵抗ユニットを使用する本発明の他の実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図１８】多周波数システムと共に使用される、本発明による複数のモノポールアンテナの概略的例示的な等角投影図である。
【図１９】図１８に示されているシステムの一部分の概略的例示的な電気図である。
【図２０】ループアンテナシステムを形成する、本発明の一実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図２１】ダイポールアンテナシステムを形成する、本発明の一実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図２２】本発明の一実施形態によるアンテナの概略的例示的な電気図である。
【図２３】本発明の一実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図２４】本発明の他の実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図２５】本発明の他の実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【図２６】本発明の他の実施形態によるアンテナの概略的例示的な側面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月25日(2007.6.25)
【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】
送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、
前記放射抵抗ユニットを介する電流を強めるための電流強化ユニットと、
前記放射抵抗ユニットと前記電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間であって、十分な平均電流が前記アンテナの長さ全体にわたって送られる長さを有する該導電性の中間区間と、を備える分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項２】
前記放射抵抗ユニットが螺旋を含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項３】
前記放射抵抗ユニットが平巻きコイル巻線を含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項４】
前記電流強化ユニットが負荷コイルを含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項５】
前記電流強化ユニットが平巻きコイル巻線を含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項６】
前記電流強化ユニットが頂部ユニットを含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項７】
前記アンテナが、各端部で前記アンテナから電気的に減結合され、前記放射抵抗ユニット内で、前記放射抵抗ユニット内の導体コイルの交互巻線間に配置される偽巻線をさらに含む、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項８】
前記送信器ベースが、グランドに対するカップリングを含み、前記放射抵抗ユニットのベースが、グランドに接続される、請求項１に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項９】
送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、
前記放射抵抗ユニットを通る電流を強めるための電流強化ユニットと、
前記放射抵抗ユニットと前記電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間であって、前記放射抵抗ユニットが第１のインダクタンスを有し、前記電流強化ユニットが、前記第１のインダクタンスより大きい第２のインダクタンスを有する、該導電性の中間区間と、を備える分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１０】
前記第２のインダクタンス対前記第１のインダクタンスの比が、約１．１から約２．０の範囲内にある、請求項９に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１１】
前記第２のインダクタンス対前記第１のインダクタンスの比が、約１．４から約１．７の範囲内にある、請求項９に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１２】
送信器ベースに結合された放射抵抗ユニットと、
前記放射抵抗ユニットを通る電流を強めるための電流強化ユニットと、
前記放射抵抗ユニットと前記電流強化ユニットの中間にある導電性の中央区間であって、前記放射抵抗ユニットが、平巻き導体材料で形成される、該導電性の中間区間と、を備える分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１３】
前記平巻き導体材料が概ね矩形の形状である、請求項１２に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【請求項１４】
前記平巻き導体材料が概ね円形の形状である、請求項１２に記載の分布負荷型モノポールアンテナ。
【国際調査報告】
2007525084.tif 000029
2007525084.tif 000030