(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で安価な印刷可能なメタアンテナシステムが提供される。【解決手段】ループの形状を備えた主アンテナ素子１０４と、主アンテナ素子１０４によって囲まれた２つの寄生素子１０６及び１０８とを含む。各寄生素子１０６及び１０８は、開口部１１２及び１１４を備えたループとして形成される。２つの寄生素子１０６及び１０８の開口部１１２及び１１４は、主アンテナ素子１０４の対向する辺にそれぞれ隣接して位置付けられる。既存のアンテナよりも小型であることに加えて、メタアンテナシステム１００は、無指向性であること、及びより広大な利得関数及びより良好な効率を有することにより、それらを改善する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナであって、
ループの形状を備えた主素子と、
前記主素子によって囲まれた２つの寄生素子であって、各寄生素子が、開口部を備えたループとして形成され、前記２つの寄生素子の前記開口部が、前記主素子の対向する辺にそれぞれ隣接して位置付けられる、２つの寄生素子と、を備えた、アンテナ。
【請求項２】
前記主素子が、実質的に長方形の形状を有する、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記主素子の長縁部が、所望の送信波長の１／４に実質的に等しい、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記主素子の短縁部が、所望の送信波長の１／８に実質的に等しい、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記主素子及び寄生素子が、表面上に印刷された導電性インクを備える、請求項１に記載の共振アンテナ。
【請求項６】
前記主素子及び寄生素子が、基板上に堆積した金属トレースを含む、請求項１に記載の共振アンテナ。
【請求項７】
アンテナに結合された平衡伝送線路を備えたアンテナシステムであって、前記アンテナが、
ループの形状を備えた主素子と、
前記主素子によって囲まれた２つの寄生素子であって、各寄生素子が、開口部を備えたループとして形成され、前記２つの寄生素子の前記開口部が、前記主素子の対向する辺にそれぞれ隣接して位置付けられる、２つの寄生素子と、を備えた、アンテナシステム。
【請求項８】
前記主素子が、実質的に長方形の形状を有する、請求項７に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
前記主素子の長縁部が、所望の送信波長の１／４に実質的に等しい、請求項８に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
前記主素子の短縁部が、所望の送信波長の１／８に実質的に等しい、請求項８に記載のアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンテナ設計に関する。より具体的には、本開示は、広大なインピーダンス帯域幅及びほぼ一定の利得を備えた、小型で安価な無指向性の印刷可能なメタアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信は、モバイルコンピューティング技術の重要な要素である。ウェブブラウジング、ストリーミング、及び他の形態のデータ消費などのネットワークアプリケーションは、ますますモバイルデバイスに移行している。加えて、モノのインターネット（ＩｏＴ）の継続的な成長は、より高度な無線通信技術に対する需要をさらに刺激する。
【０００３】
様々な無線通信技術の中で、アンテナ設計は、依然として非常に重要な部分である。モバイルデバイスに使用される多くのアンテナは、ダイポール型または板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）設計に基づいており、多くの欠点に悩まされている。一般に、とりわけ振幅が信号の重要な部分である直交振幅変調（ＱＡＭ）に基づくデジタル通信では、ダイポール型アンテナは、しばしば、送信周波数に対応する波長の約半分のアンテナ寸法を必要とする。そのようなアンテナは、性能低下を伴わずに、多くの用途に使用するには大きすぎる場合がある。さらに、ダイポールベースのアンテナは、通常は狭いインピーダンス帯域幅、例えば目標周波数の約１０％の帯域幅を有する。結果として、これらのアンテナは、広帯域幅の用途で容易に適合することができず、多様な環境で使用されるとしばしば性能劣化を被る。加えて、従来のアンテナは、意図された使用に理想的な指向性を有しない可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に記載の一実施形態は、アンテナを提供する。このアンテナは、ループ形状を備えた主素子と、主素子によって囲まれた２つの寄生素子とを備える。各寄生素子は、開口部を備えたループとして形成される。２つの寄生素子の開口部は、主素子の対向する辺にそれぞれ隣接して位置付けられる。
【０００５】
この実施形態の変形例では、主素子は、実質的に長方形の形状を有する。
【０００６】
この実施形態の変形例では、主素子の長縁部は、所望の送信波長の１／４に実質的に等しい。
【０００７】
この実施形態の変形例では、主素子の短縁部は、所望の送信波長の１／８に実質的に等しい。
【０００８】
この実施形態の変形例では、主素子は、給電点として機能する開口部を備える。主素子の開口部は、主素子の長端部のほぼ中間に位置付けられる。
【０００９】
この実施形態の変形例では、アンテナは、約１００オームの公称インピーダンスを有する。
【００１０】
この実施形態の変形例では、主素子及び寄生素子は、表面上に印刷された導電性インクを備える。
【００１１】
この実施形態の変形例では、主素子及び寄生素子は、基板上に堆積した金属トレースを含む。
【００１２】
この実施形態の変形例では、主素子は、差動型ＲＦ信号によって直接駆動されるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムの例示的な形状を示す。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による、共振メタアンテナシステムの別の例示的な形状を示す。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による、共振メタアンテナシステムの別の例示的な形状を示す。
【図３】本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムにおける瞬間電流フローを示す。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、例示的なメタアンテナ放射パターンを示す２次元図を提示する。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による、例示的なメタアンテナ放射パターンを示す３次元透視図を提示する。
【図５】本発明の一実施形態による、いくつかの帯域をカバーする例示的なリターンロススペクトルを示す。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、壁に取り付けられている間のメタアンテナシステムの動作を示す。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による、異なる厚さ及び材料の壁の環境で動作している間のメタアンテナシステムの頑健性を示す。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムを活用する例示的なデバイスを示す。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による、メタアンテナを活用するマルチ入力及びマルチ出力（ＭＩＭＯ）システムを示す。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態による、フェーズドアレイシステム内のメタアンテナの使用を示す。
【図８】本発明の一実施形態による、例示的なネットワーク内のメタアンテナシステムの動作を示す。
【００１４】
図面では、同じ参照数字は、同じ図形要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下の説明は、当業者が実施形態を作製及び使用することを可能にするために提示され、特定の用途及びその要件の文脈において提供される。開示された実施形態に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義された一般原則は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、他の実施形態及び用途に適用され得る。したがって、本発明は、示された実施形態に限定されず、本明細書に開示された原理及び特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。
【００１６】
概要
本発明の実施形態は、導電性インクで基板上に印刷可能な小型で安価なアンテナシステムを提供することによって、ダイポールベースのアンテナの大きなサイズ、狭い帯域幅、及び指向性に関連する問題を解決する。開示されたアンテナシステムは、従来のアンテナよりも小型であることに加えて、より広大な利得ウィンドウ及びより良好な効率を備えた無指向性であり、したがって、異なる動作環境において頑健である。開示されたアンテナシステムは、主アンテナ素子と、主アンテナ素子に誘導結合された共振器とを含み得る。主アンテナ素子は、平面上の導電回路（トレースであり得る）を含み得る。共振器は、同一平面上にあり、主アンテナ素子の導電回路内に囲まれた２つの非交差共振素子を含み得る。本発明のアンテナシステムは、メタマテリアルに使用されるものと同様の原理を利用するので、このアンテナシステムは、「メタアンテナ」と称され得る。
【００１７】
本発明のメタアンテナシステムは、より広範な帯域幅を実現し、差動ＲＦ信号を直接供給し、２素子誘導結合共振器を含むことによって大幅に縮小されたサイズを容易にし得る。具体的には、既存のダイポール型またはループアンテナは、通常は、共振周波数の波長の約半分の高さ（アンテナが垂直に位置付けられていると仮定する）を有する。対照的に、開示されたメタアンテナシステムは、共振波長の約１／４の高さを有し得る。したがって、このメタアンテナは、同等のダイポール型アンテナのサイズの約半分である。
【００１８】
さらに、開示されたアンテナシステムは、はるかに大きな帯域幅（共振周波数の約４０％）にわたって平坦な利得プロファイルを提供し得る。このシステムは、多様な環境で動作することができ、より広範なインピーダンス変動を許容することができる。加えて、このメタアンテナシステムは、差動ＲＦ信号を直接供給することができ、バランの必要性を取り除き得る。その結果、必要な部品が少なくなり、生産コストが削減される。
【００１９】
開示されたメタアンテナの小型サイズ、多用途性、及び低コスト性は、モバイルアプリケーション、特にＩｏＴにとってメタアンテナを優れたものにする。特に、メタアンテナシステムは、マルチ入力及びマルチ出力（ＭＩＭＯ）デバイスに非常に適している。例えば、ルータのようなＷｉ−Ｆｉデバイスの場合、メタアンテナは小型ルータ内に複数の高性能アンテナを組み込み、複数の無線チャネルを提供することを技術的かつ経済的に実行可能にする。メタアンテナは、従来のプロセス（例えば、フィルムまたは基板上に堆積したＣｕにエッチングを施すことによる）を用いて製造することができ、部品を半田付けすることができるフレキシブル回路を製造し得る。メタアンテナはまた、回路の一部として、または他のデバイスに取り付けられる別個のユニットとして、基板（ポリエチレンナフタレートまたはＰＥＮなど）上に印刷することもできる。
【００２０】
これらの望ましい特性は、メタアンテナの固有の設計によるものである。以下に説明するように、開示されたアンテナシステムは、２つの寄生素子が主アンテナ素子と互いに相互作用する２素子共振機構を特徴とする。この複数素子共振システムは、密接に結合されたアレイのファミリーとして作用し得る。
【００２１】
メタアンテナシステムの設計
図１は、本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムの例示的な形状を示す。この実施例では、メタアンテナシステム１００は、主アンテナ素子１０４と、２つの寄生素子１０６及び１０８とを含む。主アンテナ素子１０４は、給電回路１０２によって差動ＲＦ信号が供給されるループアンテナとなり得る。寄生素子１０６及び１０８は、主アンテナ素子１０４と同じ平面内に並んで位置付けられ、主アンテナ素子１０４によって囲まれている。寄生素子１０６及び１０８は、同一または実質的に同一形状にされ得る。一実施形態では、寄生素子１０６及び１０８の各々は、（例えば、文字「Ｃ」に類似した形状の）開口部１１２及び１１４をそれぞれ備えたループのような形状である。さらに、開口部１１２及び１１４は、主アンテナ素子１０４内の対向側（すなわち、主アンテナ素子１０４の長辺に沿った２つの端部の近く）に位置付けられ得る。寄生素子１０６及び１０８は、互いに及び主アンテナ素子１０４から絶縁されており、動作中に交流電流を誘導することができるように、主アンテナ素子１０４に対して十分に接近して位置付けられている。
【００２２】
一実施形態では、主アンテナ素子１０４は、長方形または実質的に長方形を有し得、その長辺は、所望の送信波長の１／４の（例えば、±１０％以内）に実質的に等しい、または所望の送信波長の１／４の（例えば、１１０％未満）よりもわずかに長く、その短辺は、所望の波長の１／８の（例えば、±１０％以内）に実質的に等しい、所望の波長の１／８の（例えば、１１０％未満）よりもわずかに長い、または所望の波長の１／８の（例えば、９０％以上）よりもわずかに短い。多くの用途では、垂直偏光放射が望ましい（ほとんどの送信アンテナ及び受信アンテナが垂直に位置付けされるため）。メタアンテナが垂直に（例えば、垂直に保持された一般的なスマートフォンの長さに沿って）位置付けられると仮定すると、メタアンテナの高さは、所望の送信波長の約１／４であり、その幅はこの波長の約１／８である。対照的に、従来の垂直に位置付けられたダイポール型アンテナは、垂直方向に波長の半分を必要とする。メタアンテナの省スペースは、有意であり得る。
【００２３】
さらに、メタアンテナ１００が大部分の用途のために垂直に位置付けられていると仮定すると、寄生素子１０６及び１０８は、どちらも水平方向に配向された長方形の導電性経路とし得る。寄生素子１０６の下縁は、主アンテナ素子１０４の水平中央平面１１０の少し上に位置付けられ得、寄生素子１０８は、中央平面１１０の少し下に位置付けられ得る。寄生素子１０６及び１０８の両方は、主アンテナ素子１０４によって完全に囲まれ得る。寄生素子１０６は、その上面の中央に開口部１１２を有することができ、同様に、寄生素子１０８は、寄生素子１０６及び１０８が、主アンテナ素子１０４の中央平面１１０の周りの鏡像であるように、底側にほぼ同じサイズの開口部１１４を有し得る。
【００２４】
加えて、開口部１０３は、主アンテナ素子１０４の長辺のうちの１つの中心近くに位置付けられ得る。開口部１０３は、差動給電点として機能し、差動ＲＦ信号をメタアンテナ１０３に供給し得る給電回路１０２に結合され得る。一実施形態では、開口部１０３は、メタアンテナにおいて１００オームの公称インピーダンスを生成する。この公称インピーダンスは、異なる用途に適合するように、メタアンテナ１００の形状を修正すること（例えば、開口部１０３のサイズを変更すること、及び／またはメタアンテナ１００の長さ／幅を変更すること）によって、調整することができる（例えば、７５オームまたは３００オームに）。
【００２５】
いくつかの実施形態では、開口部１１２及び１１４のサイズ、ならびに主素子１０４から寄生素子１０６及び１０８を分離する空間を変更することができる。このような構造的変化は、メタアンテナが異なるインピーダンスを有することを可能にする。具体的には、メタアンテナは、所与の用途のために共振周波数、帯域幅、及び／または指向性に対して最適化され得る。
【００２６】
メタアンテナ１００が導電性トレース（例えば、フィルム上にエッチングまたは印刷された導電性材料）を使用して実装される場合、そのようなトレースの幅は様々な値を採り得る。例えば、主アンテナ素子１０４と寄生素子１０６及び１０８との両方のための導電性トレースの幅は、０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲であり得る。他の範囲も可能である。
【００２７】
動作中、主アンテナ素子１０４の開口部１０３は、差動ＲＦ信号の入口としての機能を果たし、入力電力の半分がゼロ位相角で開口部１０３の１つのブランチに供給され、入力電力の残りの半分が１８０°の位相角で開口部１０３の他方のブランチに供給される。一方の信号電流は、主アンテナ素子１０４のループの片側の外側に流れ、他方の信号電流はループの他側から内側に流れる。主アンテナ素子１０４の導電性経路は、寄生素子１０６及び１０８の側方経路に近接しており、それにより、両方に電流フローを誘導する。この誘導電流は、両方の素子１０６及び１０８に共振をもたらし、これは次に、高度に垂直偏光された、２倍の長さの双極子の利得を超えるトロイダルパターンの無指向性放射を生成する。
【００２８】
メタアンテナシステムは、図１に示す形状に限定されず、主アンテナ素子及び主アンテナ素子に誘導結合された共振器を含む構成を有し得る。図２Ａは、本発明の一実施形態による、共振メタアンテナシステムの別の例示的な形状を示す。いくつかの実施形態では、主アンテナ素子は、導電性共振器内の遮断部１１２及び１１４と整列し得る遮断部２０２及び２０４を含み得る。したがって、主アンテナ素子は、閉回路を形成する必要はなく、電力線またはダイポール型アンテナ素子であり得る。
【００２９】
主アンテナ素子及び導電性共振器を含むメタアンテナの形状は、長方形に限定される必要はない。図２Ｂは、本発明の一実施形態による、共振メタアンテナシステムの別の例示的な形状を示す。この実施例では、メタアンテナの主素子は、曲線もしくは円形２１０、正方形、もしくは別の形状であり得るか、または３次元であってもよい。いくつかの実施形態では、共振器は、主素子１０４に誘導結合されるのに十分に近接しているが、素子１０４によって囲まれていない。例えば、主素子が長方形ではなくダイポール型であるいくつかの実施形態では、共振器は、双極子の周りに配置された、いくつかの素子を含んでいてもよい。
【００３０】
メタアンテナシステムの設計
図３は、本発明の一実施形態による、メタアンテナシステムにおける瞬間電流フローを示す。図のように、電源３０２は、所望の搬送周波数でメタアンテナを駆動することができる。この実施例に示すように、電源３０２からの電流は、主アンテナ素子３０４の中に供給されてもよい。電流は、駆動信号の瞬時の極性に応じて、主素子３０４の周りを時計回りまたは反時計回りに進み得る。寄生素子３０６及び３０８は、主素子３０４に近接しているので、主素子３０４内のＡＣ電流は寄生素子３０６及び３０８内に瞬間電流を誘導し得る。レンツの法則に基づいて、誘導電流は、主素子３０４内の電流によって引き起こされる磁束変化に対抗する。具体的には、２つの寄生素子内の２つの電流は、主素子３０４内の電流の変化によって決定される同じ方向（すなわち、時計回りまたは反時計回りの両方）に移動してもよい。
【００３１】
従来のダイポール型またはループアンテナの場合のように、主素子３０４内の電流は、定在波を形成し得る。この定在波は、前述したように、主素子３０４の周囲に対応する波長で共振する。その結果、寄生素子３０６及び３０８内の誘導電流も、定在波を形成する。したがって、寄生素子３０６及び３０８は、発振回路素子のように動作し、メタアンテナの主ループ３０４の近傍内に電気エネルギーを蓄積し、蓄積されたエネルギーを電磁放射として放射する。これらの共振機構は、近接して結合されたアレイのように信号送信を強化し、メタアンテナに小さなサイズでより優れた効率、及びより良好でより広大な利得を提供する。加えて、いくつかの実施形態では、システムは、従来のダイポール型アンテナとは対照的に、別個のバランなしで動作し得る。これは、主アンテナ素子が閉回路ループを形成し、バランの等価物がアンテナ内に含まれているためである。
【００３２】
メタアンテナの特性と性能
図４Ａは、本発明の一実施形態による、例示的なメタアンテナ放射パターンを示す２次元図を提示する。図示されるように、メタアンテナは、トロイダルパターンで垂直偏光された無指向性放射を放射することができる。図４Ｂは、本発明の一実施形態による、例示的なメタアンテナ放射パターンを示す３次元斜視図を提示する。図示されるように、トロイダル放射パターン４１０は、メタアンテナを通過する垂直軸（すなわち、主素子の高さに平行な軸）の周りに円筒対称性を有し得る。
【００３３】
この対称性は、送信及び受信の両方に対して、システムの高度に等方性または無指向性の操作性をもたらす。さらに、メタアンテナは、地面に接近して動作し得、この無指向性パターンを依然として維持することができる。この等方性は、等方性放射パターンを提供せず、したがって特定の方向に最適以下の利得を提供する既存のシステム（例えば、携帯電話用の典型的なアンテナ）とは対照的に、開示されたシステムの別の利点である。
【００３４】
開示されたシステムは、平坦で広大な利得関数を有し、最大周波数（すなわち、利得が最大化される周波数）の約４０％までの帯域幅の範囲にわたって動作することを可能にする。平坦な利得は、システムのインピーダンス帯域幅とその放射パターン帯域幅の両方が非常に広範であることに起因する。デジタル通信システムでは、より広大な周波数範囲にわたり、より平坦で一定の利得プロファイルが、典型的には、より良好なビット誤り率（ＢＥＲ）性能をもたらす。図５は、本発明の一実施形態による、いくつかの帯域をカバーする例示的なリターンロススペクトルを示す。この例では、インピーダンス帯域幅は、約２．６ＧＨｚで最大になるリターンロス関数に対して約６００ＭＨｚの幅を有する。さらに、最大リターンロスは−２５ｄＢ以下であり、わずか約０．３％の反射に対応する。開示されたメタアンテナの広範なインピーダンス帯域幅は、デュアルバンド動作に使用され得る。
【００３５】
このような平坦な利得関数により、アンテナは、例えば、接地面もしくはプリント回路基板に近接して動作するために異なるインピーダンスを有する、または異なるタイプもしくは厚さの壁に取り付けられた、多様な環境に効果的に対処し得る。図６Ａは、本発明の一実施形態による、壁に取り付けられた状態のメタアンテナシステムの動作を示す。図のように、メタアンテナ６０２は、適度に厚い乾式壁で作られた壁６０４に取り付けられたデバイス、例えばスマート機器の一部であってもよい。
【００３６】
図６Ｂは、本発明の一実施形態による、異なる厚さ及び材料の壁の環境で動作している間のメタアンテナシステムの頑健性を示す。図のように、メタアンテナ６１０は、壁６０４よりもかなり厚いであろう壁６１２上またはその近傍に取り付けられて動作することができ、シンダーブロックなどのより高密度の材料で作られ得る。メタアンテナの広大な利得帯域幅の結果として、システムは、壁６０４または６１２のいずれかの近くで効果的に動作し得る。
【００３７】
例示的な用途
図７Ａは、本発明の一実施形態による、共振メタアンテナシステムを利用する例示的なデバイスを示す。例えば、パーソナルコンピューティングデバイス７０２は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークまたは他のデバイスと通信するためのメタアンテナシステム７０４を含み得る。同様に、スマート機器またはＩｏＴデバイス７０６は、メタアンテナ７０８を使用して、ネットワークまたは他のデバイスと通信することができる。ユーザは、アンテナ７０４及び７０８を介した直接通信、またはネットワークを介して、スマートサーモスタット７０６を制御するためにラップトップ７０２を使用し得る。
【００３８】
図７Ｂは、本発明の一実施形態による、メタアンテナを利用するマルチ入力及びマルチ出力（ＭＩＭＯ）システムを示す。この実施例では、Ｗｉ−ＦｉルータまたはＭＩＭＯデバイス７１０は、多経路伝搬を使用して複数のデータストリームを送信するためのメタアンテナ７１２Ａ、７１２Ｂ及び７１２Ｃを含み得る。開示されたメタアンテナは、それらの小さなサイズにより、複数のアンテナがルータ７１０のようなデバイスに容易に適合し、複数の通信チャネルを提供し得るため、特にＭＩＭＯ用途に非常に適している。
【００３９】
いくつかの実施形態では、開示されたメタアンテナシステムは、レーダのような強い指向性を必要とする用途向けのフェーズドアレイで使用することができる。フェーズドアレイ内のメタアンテナを使用することは、所定のパターンで配置された一組のメタアンテナに信号を送信することを含み、移相器は、メタアンテナ間に位相後退を導入する。図７Ｃは、本発明の一実施形態による、フェーズドアレイシステム内のメタアンテナの使用を示す。この実施例では、フェーズドアレイは６つのメタアンテナを含み、強め合う干渉及び弱め合う干渉を使用して信号送信を所望の方向に操縦する。メタアンテナのスモールフォームファクタにより、フェーズドアレイをコンパクトなモバイルデバイスに適合させることができる。さらに、システムの広範な動作帯域幅と、他の素子と近接して動作する能力は、フェーズドアレイに非常に適している。いくつかの実施形態では、システムは、直接給電点の代わりに近接開口給電点を使用してメタアンテナを駆動することができ、システムの性能をさらに高め得る。
【００４０】
図８は、本発明の一実施形態による、例示的なネットワーク内のメタアンテナシステムの動作を示す。図のように、無線ルータ８０２は、Ｗｉ−Ｆｉ、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、セルラ、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、無線ＩＤタグ（ＲＦＩＤ）、または他の通信技術を含み得るインターネット８０４及びネットワーク８０６に結合することができる。無線ルータ８０２は、図７Ｂに示すように、ＭＩＭＯ送信のための複数のメタアンテナを含み得る。複数のデバイスは、コンピュータ８０８及びモバイルデバイス８１０などのネットワーク８０４、ならびにスマートサーモスタット８１２及びスマート照明システム８１４などのＩｏＴデバイスまたはスマート機器に関与することができる。
【００４１】
これらのデバイスは、ルータ８０２と、またはネットワーク８０６を介して、通信することができ、または開示されたメタアンテナシステム（例えば、機械間（Ｍ２Ｍ）もしくは他の通信プロトコル）によって送受信される無線信号を使用して互いに直接通信することができる。例えば、モバイルデバイス８１０は、例えば、サーモスタットの設定を調整するために、ユーザからスマート機器８１２にコマンドを送信することができる。同様に、スマート照明システム８１４及びスマートサーモスタット８１２は、例えば、ユーザが建物に入って照明のスイッチを入れたときに、加熱及び冷却システムを自動的に作動させるための既存のルールを実行するために通信することができる。メタアンテナの広大な帯域幅は、異なる厚さ及び材料の壁などの多様な環境に特に効果的に対処することを可能にする。したがって、天井または壁に取り付けられ得る照明システム８１４及びサーモスタット８１２は、それにもかかわらず、開示されたシステム及び方法に従って、互いに確実かつ効率的に通信することができる。
【００４２】
本明細書に記載の方法及びシステムはまた、ハードウェアモジュールまたは装置に統合され得る。これらのモジュールまたは装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、及び／または現在既知であるかもしくは後に開発された他の回路デバイスを含み得るが、これらに限定されない。ハードウェアモジュールまたは装置が起動されると、それらは、それらに含まれる回路機能を実行する。
【００４３】
様々な実施形態の前述の説明は、例示及び説明のためにのみ提示されたものである。それらは網羅的であること、または本発明を開示された形態に限定することを意図するものではない。したがって、当業者には多くの修正及び変更が明らかであろう。さらに、上記の開示は、本発明を限定するものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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