(57)【要約】【課題】比較的小さい空間内に設置できる多層輻射構造の二偏波マイクロストリップアンテナを提供する。【解決手段】少なくとも一つの金属輻射板としての第一金属輻射板と、少なくとも励磁マイクロスロットラインがエッチングされた一つの共通接地金属層と、少なくとも前記第一金属輻射板と前記共通接地金属層との間に位置する一つの媒質層としての第一媒質層、好ましくは、前記媒質層が共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層がエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層、と、少なくとも一組の二偏波マイクロストリップ励磁ラインと、を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの金属輻射板としての第一金属輻射板と、
少なくとも励磁マイクロスロットラインがエッチングされた一つの共通接地金属層と、
少なくとも前記第一金属輻射板と前記共通接地金属層との間に位置する一つの媒質層としての第一媒質層、好ましくは、前記媒質層が共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層がエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層、と、
少なくとも一組の二偏波マイクロストリップ励磁ラインと、
を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２】
第一金属輻射板と接続する一つの電圧定在波比独立調整ユニットを設置し、
前記金属輻射板は円形であることを特徴とする請求項１に記載の二偏波マイクロストリップアンテナユニット。
【請求項３】
前記励磁マイクロスロットは、離隔して垂直する互いに非接触の二つの同寸法のＨ字型で、
好ましくは、二つの偏波方向における二偏波アンテナの性能を一致させるために前記Ｈ字型は完全同一で、同時に好ましくは、良好な偏波分離度を保障するために二つのＨ字型の横アーム「−」は互いに垂直することを特徴とする請求項１に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項４】
前記媒質層の厚さは１〜４０ｍｍで、好ましくは、２〜１０ｍｍで、
前記二偏波マイクロストリップ励磁ラインと共通接地金属層との間には媒質チップを有し、
前記媒質チップの厚さは０．２〜５ｍｍで、好ましくは、０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項５】
前記二つの励磁ラインの先端の形状は直線で、
好ましくは、前記それぞれの先端は、一つのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」と直交しかつそれぞれのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」の中点を通過し、
前記二つの励磁ラインの先端は、互いに離隔して垂直し、当該垂直の最適化設計により二偏波アンテナの偏波分離を保障して一つの二偏波アンテナを二つの独立のアンテナとして使用し、
互いに非接触の二つの離隔の先端の間の距離は１〜８ｍｍで、
互いに非接触の二つの離隔の先端の間の垂直度は６０〜９０度で、さらに好ましくは、９０度であることを特徴とする請求項３に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項６】
前記二つのＨ字型の大きさ、幅、スロットの深さ、スロットの幅、および形状は完全同一で、
好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」の両端は二つの縦アーム「Ｉ」の中点と交差し、
好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」形状はともに直線で、
好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」は自身の二つの縦アーム「Ｉ」と互いに垂直し、
好ましくは、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の仮想引出線はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過し、
好ましくは、第一金属輻射板の中心点を通過する少なくとも一つの直線は、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の垂直面に位置し、かつ、前記垂直面はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過し、前記垂直面は前の一つのＨ字型のスロットの底の所在平面と垂直し、
好ましくは、前記二つのＨ字型のスロットの底は同一平面に位置し、好ましくは、前記二つのＨ字型のスロット面は同一平面に位置し、
前記第一金属輻射板を前記共通接地金属層に垂直に投射した同じ形状と大きさの区域内において、好ましくは、前記それぞれのＨ字型は前記区域を同じ形状と大きさで半分ずつ占め、かつ、好ましくは、それぞれのＨ字型を最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」の長さを最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」の長さの和を最大化し、
さらに好ましくは、それぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」のスロットの面積の和を最大化することを特徴とする請求項３に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項７】
第二媒質層を設置し、好ましくは、前記第二媒質層は共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層はエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層であることを特徴とする請求項６に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項８】
アンテナをアレイ化して使用する場合におけるアレイ間の影響を解決するために前記第二媒質層は一つのスロットキャビティであって、
前記スロットキャビティの高さは、アンテナ使用中において具体的に確定される相関度／分離度のパラメータにより定まることを特徴とする請求項７に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項９】
前記スロットキャビティは、好ましくは、システムを共通接地させるための金属台が前記共通接地金属層の上方に形成した深さが０．５〜２０ｍｍの空のキャビティで、
前記第一、第二媒質層がエア層で、かつ前記第二媒質層の上方にその他の輻射板またはその他の構成部品が設置されない場合、前記第一と第二媒質層は一体に接続され、かつ第二媒質層は第一媒質層の一部分であることを特徴とする請求項８に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１０】
周波数帯と波長に応じて、前記アンテナ輻射板、媒質層、および共通接地金属層の高さと長さを選定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１１】
第二金属輻射板を設置し、
好ましくは、第二金属輻射板の材質、厚さ、形状は第一金属輻射板と同じであり、
好ましくは、第二金属輻射板の大きさは周波数帯域幅の拡がりに応じて自由に最適化でき、
好ましくは、第二金属輻射板の大きさは第一金属輻射板の±２０％であり、
好ましくは、第二金属輻射板を第二媒質層の上方に設置することによって、第一媒質層を二つの区域に分け、好ましくは、下部は前記スロットキャビティで、上部は第一、第二金属輻射板の間の第一媒質層区域であることを特徴とする請求項１０に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１２】
信号源ポートとの励磁マイクロストリップラインがノイズを受けないような作業スペースの高さを提供するために、一つのエア媒質層として高さがλ／Ｎ（Ｎは約１０〜８である）より大きいＡエア媒質層を設置し、
好ましくは、輻射ユニットへ十分な背向輻射分離を提供でき、かつ信号源部分／フィードバックユニット部分／輻射ユニット部分に便利なシステム共通接地を提供できる一つの金属反射共通接地底板を設置することを特徴とする請求項１１に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１３】
２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを含み、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へマイクロ波の輻射方向の逆方向を沿って順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１４】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項１３に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１５】
アンテナの外カバー内に位置する４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを含み、
前記四つの二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において直線状に分布され、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１６】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項１５に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１７】
アンテナの外カバー内に位置する４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを含み、
前記二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において二行二列に分布され、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１８】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項１７に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項１９】
同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の二つの二偏波アンテナを含み、
前記二偏波アンテナは、２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを有し、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２０】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項１９に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２１】
アンテナの外カバー内に位置する８分配器により接続される八つの二偏波アンテナユニットを含み、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２２】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項２１に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２３】
同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナを含み、
前記二偏波アンテナは、２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを有し、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２４】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項２３に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２５】
同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナを含み、
前記二偏波アンテナは、４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを有し、
それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２６】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続し、
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続し、
前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置され、
前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交することを特徴とする請求項２５に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２７】
アンテナ・カバー内において、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含むことを特徴とする二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２８】
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板上固定されている中空金属台と固定接続し、
前記接地金属片の上端面には、励磁受け輻射マイクロスロットが開口され、
前記第一金属輻射板は、円形で、中央には調整可能なスクリューが固定され、当該スクリューを調整することによりアンテナ・カバーの中央の内側のネジ山とネジ固定することを特徴とする請求項２７に記載の二偏波マイクロストリップアンテナ。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか一項に記載の二偏波マイクロストリップアンテナを応用する無線通信中継局であって、
前記中継局は、少なくとも一つの二偏波マイクロストリップアンテナを含み、
好ましくは、前記二偏波マイクロストリップアンテナの入力ポートは、中継局の再送ポートと接続することを特徴とする無線通信中継局。
【請求項３０】
請求項１〜２８のいずれか一項に記載の二偏波マイクロストリップアンテナを応用する無線通信基地局であって、
前記基地局は、少なくとも一つの二偏波マイクロストリップアンテナを含むことを特徴とする無線通信基地局。
【請求項３１】
請求項１〜２８のいずれか一項に記載の二偏波マイクロストリップアンテナを応用する通信システムであって、
前記システムは、少なくとも一つの装置に前記二偏波マイクロストリップアンテナを含むことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関し、特にマイクロ波・低周波数帯・マルチ周波数帯・高利得・二偏波・小型のマイクロストリップアンテナに関する。本発明の実施形態において、多重励磁および多層同調機構を含むマイクロ波アンテナを開示する。本発明は、信号伝送、移動通信、及び無線インターネットのアンテナに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信技術とインターネット技術は日進月歩で、モバイルインターネット、無線ＬＡＮブロードバンド、ＭＡＮ、モノのインターネット等の新しいホットスポット技術が生まれてきた。したがって、無線通信システムの信号チャネルが伝送する情報の信頼性とデータの伝送速度を向上させるマルチ・アンテナ技術（すなわち、マルチ入力マルチ出力のＭＩＭＯ技術）に対する必要性が高まっている。既存のマイクロ波アンテナは、動作効率が低く、大型で重く、工事およびメンテナンスが難しいため、移動通信技術の進歩にともなうアンテナ技術に対する要求を満たしていない。
【０００３】
まず、国内外で公知の製品は、すでに次世代通信規準で提出されている運営業者の技術要求を満たさなくなっている。さらに、既存製品には、大型で重く、垂直面内の電力半値幅が低く、利得が低い等の問題がある。表（１）に示すように、既存製品の中で、５．２億の携帯電話ユーザを有する世界最大規模の移動通信事業者である中国移動通信集団（登録商標）の８チャンネルＴＤ−ＳＣＤＭＡ二偏波知能アンテナにも、大型で重く、輻射効率が低い等の問題がある。このような既存製品は、アンテナの外観に対するユーザマーケットの新しい需要を満たさず、通信運営業者の技術要求も満たさない。
【０００４】
【表１】
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【０００５】
次に、国内外で公表された文献に係る同タイプのマイクロ波アンテナにも、同様に、大型で重く、垂直面内の電極半値幅が低く、利得が低い等の技術問題がある。
【０００６】
例えば、特許文献１は、中継ネットワークの団地の切替え時におけるマルチ・アンテナモード選択方法に関する。特許文献２は、アンテナ波束の重なりに基づく中継伝送方法に関する。特許文献３は、基地局アンテナ及び基地局アンテナユニットに関する。特許文献４は、分布型アンテナシステムで信号を処理する装置と方法に関する。特許文献５は、アンテナ装置に関する。特許文献６は、自己適応マルチ・アンテナを使用する移動通信システムに関する。特許文献７は、アンテナモジュールに関する。特許文献８は、基地局アンテナアレイに関する。特許文献９は、アレイアンテナ基地局装置に関する。特許文献１０は、信号チャネルエンコードと時空間エンコードの原理を組み合わせてアンテナ性能を強化する技術に関する。特許文献１１、特許文献１２、および特許文献１３は、二偏波マイクロストリップアンテナに関する。これらのアンテナまた技術は、小型化、軽量、高利得、定在波比が調整可能等のアンテナに対する設計要求を満たさず、中国移動通信集団の次世代ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＬＴＥシステムのアンテナ設定に対する性能要求と技術規準を満たさない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】中国特許２００７１０１４５３７６．１号明細書
【特許文献２】中国特許２００９１００８５５２６．３号明細書
【特許文献３】中国特許２０１０１０２２２６１３．１号明細書
【特許文献４】韓国特許２７９１９／０８号明細書
【特許文献５】日本特許１４４６５５／０６号
【特許文献６】国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００７／０００９６９号
【特許文献７】米国特許出願６０／５４５８９６号明細書
【特許文献８】国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００２／０２８２７５号
【特許文献９】国際出願ＰＣＴ／ＪＰ０１／０２００１号
【特許文献１０】国際出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／１９１１７号
【特許文献１１】米国特許出願公開第２０１１／０００１６８２号明細書
【特許文献１２】米国特許第７５０８３４６号明細書
【特許文献１３】米国特許第７３２７３１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、既存のマイクロ波・低周波数帯（３００ＭＨｚ〜６ＧＨｚ）のマイクロストリップアンテナの問題点を解決し、動作周波数帯域幅が広く、利得が高く、交差偏波分離度がよく、小型で、軽量なマイクロ波・低周波数帯・マルチ周波数帯・高利得・二偏波・小型のマイクロストリップアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明に係るマイクロストリップアンテナは、少なくとも一つの金属輻射板としての第一金属輻射板と、少なくとも一組の二偏波励磁マイクロスロットがエッチングされた一つの共通接地金属層と、少なくとも前記第一金属輻射板と前記共通接地金属層との間に位置する一つの媒質層としての第一媒質層、好ましくは、前記媒質層が共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層がエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層と、少なくとも一組の二偏波マイクロストリップ励磁ラインと、を含む。
【００１０】
第一金属輻射板と接続する一つの電圧定在波比独立調整ユニットが設置される。前記金属輻射板は、好ましくは、円形である。金属輻射板の調整時において、金属輻射板とその他の輻射同調機構との間の構成関係は、一つの高さパラメータのみを変え、アンテナの最終輻射効果に影響を与える可能性のあるその他のパラメータを変えない。したがって、製造プロセスにおける電圧定在波比を簡便に調整できる。
【００１１】
前記励磁マイクロスロットは、離隔して垂直する互いに非接触の二つの同寸法のＨ字型である。好ましくは、前記Ｈ字型は完全同一である。当該寸法は、アンテナが必要とする共振輻射の中心周波数帯の波長λと関連し、二つの偏波方向における二偏波アンテナの輻射性能の最適化および一致を保障する。同時に好ましくは、二つのＨ字型の横アーム「−」は互いに垂直する。これによって、二偏波アンテナの良好な偏波分離度を保障する。実証によれば、このような好ましい設計は、所定分離度を２５〜３０ｄＢｉ以上に保証できる。
【００１２】
本発明において、前記二偏波マイクロストリップアンテナは、実質的には、多重励磁及び多層同調機構を含むマイクロ波アンテナである。
【００１３】
前記第一媒質層の厚さは１〜２０ｍｍで、実証によれば、２ＧＨｚ〜３ＧＨｚ周波数帯において、厚さを好ましい４〜１０ｍｍにする場合、アンテナの信号源入力端の電圧定在波比が最も良く、１．２より小さくできる。前記二偏波マイクロストリップ励磁ラインと共通接地金属層との間には媒質チップ６を有する。マイクロストリップの基本理論によって、誘導定数及び媒質層の厚さがマイクロストリップ励磁ライン及びマイクロスロット励磁ラインの線幅／及び長さに与える影響を同時に考えるとき、前記媒質チップの厚さは０．２〜５ｍｍで、好ましくは、０．５〜２ｍｍである。
【００１４】
前記二つのマイクロストリップ励磁ラインの先端の形状は直線である。好ましくは、前記それぞれの先端は、一つのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」と直交しかつそれぞれのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」の中点を通過する。前記二つの励磁ラインの先端は、互いに離隔して垂直し、当該垂直の最適化設計により二偏波アンテナの偏波分離を保障して一つの二偏波アンテナを二つの独立のアンテナとして使用する。互いに非接触の二つの離隔の先端の間の距離は３〜８ｍｍで、互いに非接触の二つの離隔の先端の間の垂直度は９０度である。シミュレーションと実証結果によれば、前記設計及び最適化の設計データは、より良い輻射効率（利得）と二偏波の偏波分離度を取得でき、利得は８〜８．５ｄＢｉで、偏波分離度は２５〜３０ｄＢｉ以上にできる。
【００１５】
前記二つのＨ字型の大きさ、幅、スロットの深さ、スロットの幅、および形状は完全同一である。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」の両端は二つの縦アーム「Ｉ」の中点と交差する。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」の形状はともに直線である。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」は自身の二つの縦アーム「Ｉ」と互いに垂直する。好ましくは、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の仮想引出線はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過する。好ましくは、第一金属輻射板の中心点を通過する少なくとも一つの直線は、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の垂直面に位置し、かつ、前記垂直面はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過し、前記垂直面は前の一つのＨ字型のスロットの底の所在平面と垂直する。好ましくは、前記二つのＨ字型のスロットの底は同一平面に位置し、好ましくは、前記二つのＨ字型のスロット面は同一平面に位置する。前記第一金属輻射板を前記共通接地金属層に垂直に投射した同じ形状と大きさの区域内において、好ましくは、前記それぞれのＨ字型は前記区域を同じ形状と大きさで半分ずつ占め、かつ、好ましくは、それぞれのＨ字型を最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」の長さを最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」との長さの和を最大化する。さらに好ましくは、それぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」のスロットの面積の和を最大化する。これによって、有効面積を十分に利用して、アンテナの小型化の特徴を保障する。シミュレーションと実証結果によれば、前記設計及び最適化の設計データは最適な輻射効率（即ち、アンテナの利得）を取得でき、アンテナユニットの利得は８〜８．５ｄＢｉである。
【００１６】
第二媒質層を設置する。好ましくは、前記第二媒質層は共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層はエア共振媒質層又はその他の最適化された共振材料層である。
【００１７】
周波数帯、波長及びマイクロ波電磁場の基本理論及びマイクロストリップ・マイクロスロットラインの基本理論に基づいて、シミュレーションと実験により輻射効果に関連する前記アンテナ輻射板、媒質層、共通接地金属層の高さ、厚さ、長さ等のパラメータを定める。
【００１８】
第二金属輻射板を設置する。これによって、アンテナの輻射周波数帯域幅を拡張し、または隣接する周波数帯のダブルピーク共振効果を形成する。好ましくは、第二金属輻射板の材質、厚さ、形状は第一金属輻射板と同じである。好ましくは、第二金属輻射板の大きさは周波数帯域幅の拡がりに応じて自由に最適化できる。好ましくは、第二金属輻射板の大きさと第一金属輻射板大きさとの関係は、アンテナ使用周波数帯と周波数帯域幅の拡がり幅との間の相対関係に従い、周波数が高いほど金属板の面積は小さくなる。実験とシミュレーションの総合結果によれば、二つの寸法の大きさは、周波数帯域幅を拡がる必要のある二つの隣接の周波数帯域の中心周波数の波長比と等比近似する。好ましくは、第二金属輻射板を第二媒質層の上方に設置することによって、第一媒質層を二つの区域に分け、好ましくは、下部は前記スロットキャビティで、上部は第一、第二金属輻射板の間の第一媒質層区域である。実証結果によれば、第二金属輻射板を加えることによって、アンテナ周波数帯域幅を２０％以上有効に拡げる。
【００１９】
信号源ポートとの励磁マイクロストリップラインがノイズを受けないような作業スペースの高さを提供するために、一つのエア媒質層としてＡエア媒質層を設置する。マイクロ波電磁場の基礎理論によれば、当該高さは、第一媒質チップの厚さより３〜１０倍大きいことが必要で、媒質チップの誘導定数が低い程、当該倍数は大きくなる。好ましくは、一つの金属反射共通接地底板を設置する。これによって、輻射ユニットへ十分な背向輻射分離を提供でき、かつ信号源部分／フィードバックユニット部分／輻射ユニット部分に便利なシステム共通接地を提供できる。
【００２０】
本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナはアンテナユニットであってよく、２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを含む。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へマイクロ波の輻射方向の逆方向を沿って順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロットの共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００２１】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。実証によれば、前記直交と垂直の対応関係は、良好な二偏波特徴を取得できる。即ち、偏波分離度が高い。
【００２２】
本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナはアンテナユニットであってもよく、アンテナの外カバー内に位置する４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを含む。前記四つの二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において直線状に分布される。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロットの共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００２３】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交かつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００２４】
本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナはアンテナユニットであってよく、アンテナの外カバー内に位置する４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを含む。前記二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において二行二列に分布される。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロットの共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００２５】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交かつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００２６】
本発明に係る他の一つの二偏波マイクロストリップアンテナは、同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の二つの二偏波アンテナを含む。前記二偏波アンテナは、２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを有する。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロット共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００２７】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００２８】
本発明係るさらに他の一つの二偏波マイクロストリップアンテナは、アンテナの外カバー内に位置する８分配器により接続される八つの二偏波アンテナユニットを含む。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロットの共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００２９】
本発明に係るさらに他の一つの二偏波マイクロストリップアンテナは、同一のアンテナ外カバー内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナを含む。前記二偏波アンテナは、２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを有する。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロットの共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００３０】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００３１】
本発明に係るさらに他の一つの二偏波マイクロストリップアンテナは、同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナを含む。前記二偏波アンテナは、４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを有する。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロットの共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００３２】
前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００３３】
本発明に係るさらに一つの二偏波マイクロストリップアンテナは、アンテナ・カバー内において、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。
【００３４】
前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記接地金属板の上端面には、励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記第一金属輻射板は、円形で、中央には調整可能なスクリューが固定され、当該スクリューを調節することによりアンテナ・カバー中央の内側のネジ山とネジ固定する。
【００３５】
本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナを応用する無線通信中継局であって、前記中継局は、少なくとも一つの二偏波マイクロストリップアンテナを含む。好ましくは、前記二偏波マイクロストリップアンテナの入力ポートは、中継局の再送ポートと接続する。
【００３６】
本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナを応用する無線通信基地局であって、前記基地局は、少なくとも一つの二偏波マイクロストリップアンテナを含む。
【００３７】
本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナを応用する通信システム及び端末であって、前記システム及び端末は、少なくとも一つの装置に前記二偏波マイクロストリップアンテナを含む。本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナは、実質的には、多重励磁および多層同調機構を含むマイクロ波アンテナである。
【００３８】
具体的にいうと、本発明に係る二偏波マイクロストリップアンテナは、少なくとも一つの金属輻射板としての第一金属輻射板と少なくとも励磁マイクロスロットがエッチングされた一つの共通接地金属層と、少なくとも前記第一金属輻射板と前記共通接地金属層との間に位置する一つの媒質層としての第一媒質層、好ましくは、前記媒質層が共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層がエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層と、少なくとも一組の二偏波マイクロストリップ励磁ラインと、を含む。
【００３９】
第一金属輻射板と接続する一つの電圧定在波比を便利に独立調整可能なユニットを設置し、前記金属輻射板は円形である。
【００４０】
前記励磁マイクロスロットは、離隔して垂直する互いに非接触の二つの同寸法のＨ字型である。好ましくは、前記Ｈ字型は完全同一である。これによって、二つの偏波方向における二偏波アンテナの性能を一致させる。同時に好ましくは、二つのＨ字型の横アーム「−」は互いに垂直する。これによって、良好な偏波分離度を保障する。
【００４１】
前記媒質層の厚さは１〜２０ｍｍで、好ましくは、４〜１０ｍｍである。前記二偏波マイクロストリップ励磁ラインと共通接地金属層との間に媒質チップ６を有する。前記媒質チップの厚さは０．２〜５ｍｍで、好ましくは、０．５〜２ｍｍである。
【００４２】
前記二つの励磁ラインの先端の形状は直線で、好ましくは、前記それぞれの先端は、一つのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」と垂直しかつそれぞれのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」の中点を通過する。前記二つの励磁ラインの先端は、互いに離隔して垂直し、当該垂直の最適化設計により二偏波アンテナの偏波分離を保障して一つの二偏波アンテナを二つの独立のアンテナとして使用する。互いに非接触の二つの離隔の先端の間の距離は３〜８ｍｍで、互いに非接触の二つの離隔の先端の間の垂直度は９０度である。
【００４３】
前記二つのＨ字型の大きさ、幅、スロットの深さ、スロットの幅、および形状は完全同一である。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」の両端は二つの縦アーム「Ｉ」の中点と交差する。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」の形状はともに直線である。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」は自身の二つの縦アーム「Ｉ」と互いに垂直する。好ましくは、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の仮想引出線はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過する。好ましくは、第一金属輻射板の中心点を通過する少なくとも一つの直線は、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の垂直面に位置し、かつ、前記垂直面はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過し、前記垂直面は前の一つのＨ字型のスロットの底の所在平面と垂直する。好ましくは、前記二つのＨ字型のスロットの底は同一平面に位置し、好ましくは、前記二つのＨ字型のスロット面は同一平面に位置する。前記第一金属輻射板を前記共通接地金属層に垂直に投射した同じ形状と大きさの区域内において、好ましくは、前記それぞれのＨ字型は前記区域を同じ形状と大きさで半分ずつ占め、かつ、好ましくは、それぞれのＨ字型を最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」の長さを最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」の長さの和を最大化する。さらに好ましくは、それぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」のスロットの面積の和を最大化する。
【００４４】
第二媒質層を設置する。好ましくは、前記第二媒質層は共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層はエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層である。
【００４５】
アンテナアレイ化使用時におけるアレイ間の影響を解決するために、前記第二媒質層は一つのスロットキャビティであって、前記スロットキャビティの高さは、アンテナ使用中において具体的に確定される相関度／分離度のパラメータにより定まる。
【００４６】
前記溝キャビティは、好ましくは、システムを共通接地させるための金属台が前記共通接地金属層の上方に形成された空キャビティで、前記スロットキャビティの深さは０．５〜２０ｍｍである。前記第一、第二媒質層がエア層で、かつ、前記第二媒質層上方にその他の輻射板またはその他の構成部品を設置しない場合、前記第一、第二媒質層は一体に接続され、かつ、第二媒質層は第一媒質層の一部分である。
【００４７】
周波数帯と波長に応じて、前記アンテナ輻射板および媒質層および共通接地金属層の高さと長さを定める。
【００４８】
第二金属輻射板を設置する。好ましくは、第二金属輻射板の材質、厚さ、形状は第一金属輻射板と同じである。好ましくは、第二金属輻射板の大きさは周波数帯域幅の拡がりに応じて自由に最適化できる。好ましくは、第二金属輻射板の大きさと第一金属輻射板の比例は、同調又は周波数帯域幅を拡がる必要のある周波数帯域の範囲内の対応する周波数の波長比と等比近似する。好ましくは、第二金属輻射板を第二媒質層の上方に設置することによって、第一媒質層を二つの区域に分け、好ましくは、下部は前記スロットキャビティで、上部は第一、第二金属輻射板の間の第一媒質層区域である。
【００４９】
信号源ポートとの励磁マイクロストリップラインがノイズを受けないような作業スペースの高さを提供するために、一つのエア媒質層として高さが第一媒質チップの厚さの３〜１０倍以上のＡエア媒質層を設置する。媒質チップの誘導定数が低いほど、当該倍数は大きくなる。好ましくは、一つの金属反射共通接地底板を設置する。これによって、輻射ユニットへ十分な背向輻射分離を提供でき、かつ信号源部分／フィードバックユニット部分／輻射ユニット部分に便利なシステム共通接地を提供できる。
【００５０】
具体的にいうと、本発明の課題を解決するための技術手段は下記の通りである。
【００５１】
少なくとも一つの金属輻射板としての第一金属輻射板を含む。好ましくは、前記第一金属輻射板と接続する一つの電圧定在波比を便利に独立調整可能なユニットを設置する。好ましくは、前記金属輻射板は円形である。当該金属輻射板は、いろんな形状であってよく、矩形又は方形の性能が比較的に良い。円形はさらに生産化におけるデバッキング補償に適するため、総合効果は最も良い。同一の条件の下で、その他の形状は異なるアンテナ性能を生成する。前記電圧定在波比の独立調整ユニットは前記金属輻射板を独立にコントロールできる。
【００５２】
少なくとも励磁マイクロスロットがエッチングされた一つの共通接地金属層を含む。前記励磁マイクロスロットは、離隔して垂直する互いに非接触の二つの同寸法のＨ字型である。好ましくは、前記Ｈ字型は完全同一である。これによって、二つの偏波方向における二偏波アンテナの性能を一致させる。同時に好ましくは、二つのＨ字型の横アーム「−」は互いに垂直する。これによって、良好な偏波分離度を保障する。好ましくは、前記二つのＨ字型の大きさ、幅、スロットの深さ、スロットの幅、および形状は完全同一である。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」の両端は二つの縦アーム「Ｉ」の中点と交差する。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」の形状はともに直線である。好ましくは、前記それぞれのＨ字型の一つの横アーム「−」は自身の二つの縦アーム「Ｉ」と互いに垂直交する。好ましくは、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の仮想引出線はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過する。好ましくは、第一金属輻射板の中心点を通過する少なくとも一つの直線は、少なくとも一つのＨ字型の横アーム「−」の垂直面に位置し、かつ、前記垂直面はちょうど他の一つのＨ字型の横アーム「−」の中点を通過し、前記垂直面は前の一つのＨ字型のスロットの底の所在平面と垂直する。好ましくは、前記二つのＨ字型のスロットの底は同一平面に位置し、好ましくは、前記二つのＨ字型のスロット面は同一平面に位置する。前記第一金属輻射板を前記共通接地金属層に垂直に投射した同じ形状と大きさの区域内において、好ましくは、前記それぞれのＨ字型は前記区域を同じ形状と大きさで半分ずつ占め、かつ、好ましくは、本段落のすべての必要および好ましい限定条件を満足する上に、それぞれのＨ字型を最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」の長さを最大化またはそれぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」との長さの和を最大化する。さらに好ましくは、それぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」のスロットの面積の和を最大化する。実験によれば、好ましい前記のダブルＨ字型の構造は、本発明の効果を著しく向上できる。さらに実験によれば、好ましい前記のそれぞれのＨ字型の横アーム「−」と二つの縦アーム「Ｉ」のスロットの面積の和を最大化する技術手段は、有効面積を十分に利用して、アンテナの小型化の特徴を保障できる。シミュレーションと実証結果によれば、前記設計及び最適化の設計データは、最適な輻射効率（即ち、アンテナの利得）を取得でき、アンテナユニットの利得を８〜８．５ｄＢｉにできる。
【００５３】
少なくとも前記第一金属輻射板と前記共通接地金属層との間に位置する一つの媒質層としての第一媒質層を含み、好ましくは、前記媒質層がエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層で、好ましくは、前記媒質層の厚さは１〜２０ｍｍで、好ましくは、４〜１０ｍｍである。前記第一媒質層は、アンテナ信号源ポートの電圧定在波比の同調における重要な構成部品である。
【００５４】
少なくとも一組の二偏波マイクロストリップ励磁ラインを含む。好ましくは、前記二つの励磁ラインの先端の形状は直線で、好ましくは、前記それぞれの先端は、一つのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」と垂直しかつそれぞれのＨ字型励磁スロットの横アーム「−」の中点を通過する。前記二つの励磁ラインの先端は、互いに離隔して垂直し、当該垂直の最適化設計により二偏波アンテナの偏波分離を保障して一つの二偏波アンテナを二つの独立のアンテナとして使用する。互いに非接触の二つの離隔の先端の間の距離と垂直度は、二偏波アンテナ偏波分離度を影響する重要なパラメータの一つで、本発明では、好ましくは、前記距離は３〜８ｍｍで、好ましくは、前記垂直度は９０度である。
【００５５】
好ましくは、第二媒質層を設置する。好ましくは、前記第二媒質層は共振媒質層で、さらに好ましくは、前記媒質層はエア共振媒質層またはその他の最適化された共振材料層である。好ましくは、前記第二媒質層は一つのスロットキャビティである。前記スロットキャビティは、好ましくは、システムを共通接地させるための金属台が前記共通接地金属層の上方に形成した空キャビティである。好ましくは、前記スロットキャビティの深さは１〜１０ｍｍである。前記第二媒質層は、周波数帯域のマッチングと周波数帯域幅の拡がりに関わる同調構成部品である。前記第一、第二媒質層はエア層で、かつ、前記第二媒質層の上方にその他の輻射板またはその他の構成部品を設置しない場合、前記第一、第二媒質層は一体に接続され、かつ、第二媒質層は第一媒質層の一部分である。
【００５６】
好ましくは、第二金属輻射板を設置することによって、アンテナの輻射周波数帯域幅を拡張し、または隣接の周波数帯域のダブルピーク共振効果を形成する。好ましくは、第二金属輻射板に接続される一つの第二電圧定在波比の独立調整ユニットを設置する。好ましくは、第二金属輻射板の大きさ、材質、厚さと形状の大きさの関係は、アンテナ使用周波数帯域と周波数帯域幅との間の相対関係に従い、周波数が高い程金属板の面積は小さくなる。実験とシミュレーションの総合結果によれば、二つの寸法の大きさは周波数帯域幅を拡がる必要のある二つの隣接の周波数帯域の中心周波数の波長比と等比近似する。好ましくは、前記第二電圧定在波比の独立調整ユニットは、前記第二金属輻射板を独立にコントロールする。好ましくは、第二金属輻射板を第二媒質層の上方に設置することによって、第一媒質層を二つの区域に分け、好ましくは、下部は前記スロットキャビティで、上部は第一、第二金属輻射板の間の第一媒質層区域である。実証結果によれば、第二金属輻射板を加えることによって、アンテナ周波数帯域幅を２０％以上有効に拡張できる。
【００５７】
好ましくは、信号源ポートとの励磁マイクロストリップラインがノイズを受けないような作業スペースの高さを提供するために、一つのエア媒質層としてＡエア媒質層を設置する。マイクロ波電磁場の基礎理論によれば、当該高さは、第一媒質チップ厚さの３〜１０倍以上である必要があり、媒質チップの誘導定数が低いほど、当該倍数は大きくなる。
【００５８】
好ましくは、一つの金属反射共通接地底板を設置する。これによって、輻射ユニットへ十分な背向輻射分離を提供でき、かつ信号源部分／フィードバックユニット部分／輻射ユニット部分に便利なシステム共通接地を提供できる。
【００５９】
好ましくは、アンテナ・カバーを設置して、前記すべての構成部品と媒質層を覆い、かつ、好ましくは、スクリューにより前記第一金属輻射板をアンテナ・カバーと接続する。前記第一金属輻射板は、アンテナ・カバーと接続できるだけでなく、第二エアスロットキャビティ層とも接続／固定できる。好ましくは、前記第一金属輻射板は、スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。好ましくは、前記スクリューは、第一金属輻射板の中心と固定接続し、かつ、アンテナ・カバー中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバーのネジ山と接続する。前記スクリューは、最終的に最適化された金属輻射板と共通接地金属層の高さを固定する。スクリューは、製造プロセスで前記高さを微調整でき、これによって、各種の加工と組立における誤差を補償し、アンテナが全面的に最適化された総合設計性能を発揮できるように保障する。
【００６０】
前記アンテナ・カバーは非金属のアンテナ・カバー、または遮蔽機能のないまたはプロセスにおいて遮蔽機能の無視できるアンテナ・カバーである。前記アンテナ・カバーは、美観と防護、アンテナ内部構造に対する外界環境（温度、気候、日当たり・凍結、人為的の接触、動物との接触等）の影響を防ぐ役割を果たす。前記アンテナ・カバーは、好ましくは、ＰＶＣ保護カバーである。
【００６１】
好ましくは、前記ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロットのＨ字型の中央の横アーム「−」と接地金属板のＸ軸又はＹ軸との角度は、正負４５度である。角度が正負４５度であることは、信号源の必要とする正負４５度の二偏波アンテナを形成する為である。但し、正負４５度は唯一の選択ではない。０度／９０度は他の一つの常用の二偏波選択モードである。
【００６２】
前記第一、第二金属輻射板は、好ましくは、電気性能が安定／軽質／廉価な金属薄板で、形状は矩形／方形／円形／楕円形を選択でき、好ましくは、円形である。
【００６３】
前記第一、第二媒質層は、好ましくは、共通接地金属層と同じ幅を有し、材質はエア媒質が最もよいが、その他の誘電損失の低い媒質板材も使用できる。
【００６４】
前記共通接地金属層は、好ましくは、アンテナの動作周波数帯で性能の優れたマイクロストリップ励磁ライン／マイクロスロット励磁ラインの配置を形成でき、かつアンテナの性能に影響を与えない任意のＰＣＢボードである。前記共通接地金属層は、好ましくは、導電性の優れた金属材質を使用し、好ましくは、銅／アルミ材質を使用する。
【００６５】
好ましくは、マイクロ波輻射方向の正方向を沿って、第一金属輻射板の外側で一つのエア媒質層としてのＢエア媒質層を設置する。好ましくは、Ｂエア媒質層は前記外カバーと前記第一金属輻射板の間に位置する。
【発明の効果】
【００６６】
本発明の技術手段、及び当該技術手段を応用する第一の具体的な設計手段、第二の具体的な設計手段は下記の効果を有する。
【００６７】
接地金属板の有効面積を十分に利用することによって、一組の二偏波マイクロスロットは一つの金属輻射板を共用できる。
【００６８】
媒質チップを使用することによって、アンテナ輻射ユニットの面積を縮小できる。
【００６９】
多層輻射構造の二偏波マイクロストリップアンテナを一つの相対的に小さい空間内に設計することによって、優れた配置とコンパクト化された構造が実現できる。実証によれば、本発明のアンテナの動作周波数の相対帯域幅は２０％以上で、利得が高く、８．５ｄＢｉを超える。二偏波交差分離度もよく、２５〜３０ｄＢにできる。
【００７０】
本発明の二つの二偏波アンテナ輻射ユニットは、一つの２Ｘ２のＭＩＭＯシステムをサポートできる。また、アンテナアレイを構成しやすく、かつ小型で軽量の優位性を有する。したがって、アンテナの取付けスペースと荷重に対する制限が少なく、加工、製作、取付けとメンテナンスが比較的簡便で、アンテナの取付けコストとメンテナンスコストを有効に低減でき、移動通信とインターネットの技術分野で幅広く応用できる。
【００７１】
本発明の製品の長さは大幅に縮小され、中国移動通信集団の３Ｇの既存ネットワークで使用されている第一期単一偏波知能アンテナと比べて、７５％以上小さく、重さは７０％以上軽減できる。第二期改善型のＴＤ−ＳＣＤＭＡ二偏波知能アンテナの占有スペースと比べても、６０％以上縮小され、重さは５０％以上軽減できる。
【００７２】
本発明の製品は薄くなっており、アンテナの主体部分は４０ｍｍ以内にコントロールできる。
【００７３】
本発明のアンテナの小型化できるポイントは、ユニットダイポートの利得の大幅の向上であり、利得がダイポートアンテナ等のフィードバックユニットと比べて約２．５ｄＢ高い。特にアレイアンテナにとって、それぞれ独立に同調することができ、アレイアンテナの電圧定在波比を１．２−１．２より小さくでき、大きさが同種類で同性能のダイポートアンテナ及びアンテナアレイの２５％〜５０％で、重さは３０％〜５０％である。本発明の製品は、好ましくは、励磁層、フィードバック源層、共振スロット変換層、１〜３層の同調輻射層、輻射補償層等５〜１０層の構造に設置でき、多重マイクロ波励磁と多層同調構成部品の構造を実現でき、通常のダイポートアンテナの線輻射機械理論を面輻射機械理論に転換して、単位アンテナダイポートの輻射効率を向上した。これによって、単位ダイポートの高利得が得られた。シミュレーション計算と実証によれば、単位アンテナダイポートの利得を８．５ｄＢｉにできる。
【００７４】
本発明のエア／媒質／金属輻射板は、極めて小さいスペースに集中配置され、周波数帯域の拡がりとマッチングの最適化を実現した設計である。このような構造設計によって、本発明のアンテナは、ダブルピーク又はマルチピークの周波数帯での使用（ラクダのこぶのようなアンテナ共振特徴）を形成でき、一定周波数間隔をおき、通常のアンテナにおいて一つのアンテナでブロードバンド化の実施効果を得ることが難しい運営業者にとって、本発明は、極めて小型化された一つのアンテナ構造でマルチ周波数帯域が使用できるとの優れた経済価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態１の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１においてアンテナ・カバーが除去された後の平面図である。
【図３】本発明の実施形態２の断面図である。
【図４】実施形態１の反射係数と分離度のテスト曲線を示す図である。
【図５】実施形態２の反射係数と分離度のテスト曲線を示す図である。
【図６】本発明の実施形態３の断面図である。
【図７】実施形態７の説明に供する図である。
【図８】実施形態８の説明に供する図である。
【図９】実施形態９の説明に供する図である。
【図１０】実施形態１０の説明に供する図である。
【図１１】実施形態１１の説明に供する図である。
【図１２】実施形態１２の説明に供する図である。
【図１３】実施形態１３の説明に供する図である。
【図１４】実施形態１４の説明に供する図である。
【図１５】実施形態１５の説明に供する図である。
【図１６】一組の二偏波チャンネル定在波を示す図である。
【図１７】校正チャンネル幅相を示す図である。
【図１８】単ポート水平方向実測図である。
【図１９】単ポート垂直方向実測図である。
【図２０】１−３−５−７ポート水平方向実測図である。
【図２１】２−４−６−８ポート水平方向実測図である。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
＜本発明の第一の具体的な設計手段＞
本発明の技術手段は、一つの金属輻射板のみ設置する場合、下記の好ましい第一の具体的な設計手段に最適化できる。
【００７７】
マイクロ波・低周波数帯域・マルチ波数帯域・高利得・二偏波・小型のマイクロストリップアンテナは、アンテナ・カバー内において、上部から下部へマイクロ波輻射方向の逆方向に沿って順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、二偏波マイクロスロット励磁の共通接地金属層、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。第一の具体的な設計手段において、第一エア媒質層は本発明の上述した技術手段におけるＢエア媒質層である。第一の具体的な設計手段において、第二エア媒質層は本発明の上述した技術手段における第一媒質層である。第一の具体的な設計手段において、第三エア媒質層は本発明の上述した技術手段におけるＡエア媒質層である。
【００７８】
第一の具体的な設計手段において、前記第一金属輻射板は、スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板の下端面は、第一媒質チップの上端面と一体に貼り合わせられ、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の一組の二偏波励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記一組の二偏波励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【００７９】
＜本発明の第二の具体的な設計思想＞
本発明の技術手段は、少なくとも二つの金属輻射板を設置する場合、第一の具体的な設計手段のもとに、下記の好ましい第二の具体的な設計手段に最適化できる。
【００８０】
第一に、第二エア媒質層に位置する第二金属輻射板と第二媒質チップを有する。前記第二金属輻射板の下端面は、第二媒質チップの上端面と一体に貼り合せられ、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。第二媒質チップ的下方に第四エア媒質層、すなわち、本発明の上述した技術手段における第二媒質層を形成する。当該技術設計は、アンテナの動作周波数帯域幅を更に拡げることに有効である。
【００８１】
第二に、第二エア媒質層に位置する第二金属輻射板と媒質チップ台を有する。前記第二金属輻射板は媒質チップ台に固定され、媒質チップ台は中空金属台に固定され、第二金属輻射板の下方に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅を更に拡げることに有効である。
【００８２】
第三に、前記スクリューは第一金属輻射板の中心と固定接続し、かつ、アンテナ・カバーの中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバーのネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【００８３】
第四に、前記第二金属輻射板と第一金属輻射板の間に、第一金属輻射板と平行する第三金属輻射板をさらに有する。前記第三金属輻射板は、第二金属輻射板及び中空金属台と絶縁し、第三金属輻射板と第二金属輻射板の間に第五エア媒質層を形成する。
【００８４】
第五に、前記二偏波アンテナユニットは、第三金属輻射板下端面と貼り合せる第三媒質チップを有する。前記第三媒質チップは、絶縁台により第二媒質チップの上方に固定される。
【００８５】
第六に、前記第一金属輻射板は円形であって、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【００８６】
第七に、前記第二金属輻射板は円形又は方形であって、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【００８７】
第八に、前記接地金属板における二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波輻射ユニットの利得（即ち、電磁場から電磁波への転換効率又は輻射効率である）を有効に向上でき、より小さい体積／輻射面積内でアンテナユニットの高利得を実現できる。
【００８８】
第九に、前記ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロットのＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度、または０度／９０度で、±４５°又は０°／９０°の二偏波アンテナ輻射を実現できる。
【００８９】
本発明に係る小型二偏波（±４５°偏波）アンテナユニットの実証結果によれば、即ち、実施形態１７の検証データに示すように、実測結果とシミュレーション結果は殆ど一致し、利得は約８．５ｄＢｉである。検証図面に示すように、水平と垂直の波束幅はともに７０〜７５°で、前後比は２５ｄＢより大きい。
【００９０】
本発明は、通常の半波長ダイポールタイプのアンテナと異なり、多重マイクロ波励磁と多層同調構成部品の面輻射機械理論で、ユニットダイポールの高利得を取得する。通常のダイポールアンテナユニットの利得は殆ど５．５ｄＢｉであるが、本発明のユニットの利得は８．５ｄＢｉである。
【００９１】
アンテナの実応用過程において、通常、マルチ・アンテナユニットのアレイ化により利得を向上する。例えば、本発明において、四つの二偏波ユニットアレイを応用して１４．５ｄＢｉの利得を実現できる。本発明のアンテナは、極めて小型化にされた優れた特徴を有する。アンテナの利得特性が同じである場合、アンテナの大きさは通常のアンテナの１／３〜１／５以下である。
【００９２】
本発明のアンテナユニットがアレイアンテナを構成する場合、柔軟に組合せることによって、異なる利得と異なる波束幅の要求を満たすアンテナを実現できる。ユニット波束の水平角度と垂直角度はともに７５°で、異なる方向でアンテナユニットの数量を倍増すると、利得は倍増でき、波束幅は半減できる。
【００９３】
本発明のアンテナユニットは、分離度が高い特徴を有する。同偏波／異偏波分離度はともに２５ｄＢより大きい。また、マルチ・アンテナをアレイに組み合わせて使用する場合、アレイの輻射方向の一致性が良く、ＭＩＭＯアンテナにおける応用効果は最も良い。
【００９４】
本発明のアンテナ輻射ユニットのフィードバックユニットは、平面構造のマイクロストリップ励磁モードを採用し、ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、信号源回路と一体化した集積設計ができる。
【００９５】
上述した発明の効果は、秘密保持された実際製品の測定において検証されている。例えば、本発明の目的を実現し、本発明の技術的効果が得られたＴＤ−ＳＣＤＭＡ基地局は、ＭＭ−ＴＤ２８１４−ＡＦＢチャンネル二偏波知能アンテナを採用し、チャンネル毎の利得は１４−１４．５ｄＢｉにできる。通常寸法は４０５＊４２０＊３５  ｍｍ3で、重さは５ＫＧ以下で、風受け面積は僅か０．１７ｍ2で、既存のアンテナより遥かに小さい。外観も美しく、景観性も高い。共同局の建設によって、デリックを共用し、ネットワーク建設投入を減少できる。それに、製品は、重複性が良く、一致性が強く、運営・保全が便利である。
【００９６】
ＭＭ−ＴＤ２８１４−ＡＦアンテナの性能指数は下表（２）のようである。
【００９７】
【表２】
2013527657.tif 000004
【００９８】
本発明のアンテナは、マイクロ波アンテナを使用する任意の固定、移動設備、たとえば、携帯電話、携帯テレビ、ノートパソコン、ＧＰＳナビゲータ、交通車両又は道路の監視装置、通信中継局、再送局、発射台等を含む、各種端末に使用できる。特に複雑な密集市街区又は高層ビールグループの基地局／分布基地局／ネットワーク最適化設備等に適するアンテナシステムである。
【００９９】
＜実施形態１：ＴＤ−ＳＣＤＭＡ二偏波アンテナ＞
本実施形態に係るマイクロ波・低周波数帯・複数周波数帯域・高利得・二偏波・小型のマイクロストリップアンテナ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ二偏波アンテナであって、中国移動通信集団が３Ｇライセンスで取得されたＴＤ−ＳＣＤＭＡ周波数帯域は１８８０〜１９２０ＭＨｚと２０１０〜２０２５ＭＨｚである）は、図１、図２に示すように、アンテナ・カバー１内において、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。前記接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。前記第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７が設置される。前記接地金属板５の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続しかつアンテナ・カバー１の中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転させることによって、第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを微調整することに有利である。また、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は高さのみ変化されるので、さらに簡便に調節できる。
【０１００】
図２に示すように、接地金属板５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板上に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板上に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１０１】
図４は、アンテナで実測された反射係数曲線を示す図である。Ｓ１１はポート１の反射係数で、Ｓ２２はポート２の反射係数である。図に示すように、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ周波数帯域内において、二偏波動作する二つのポートの反射係数は、ともに−１７ｄＢより小さく、帯域幅の指標（相対帯域幅は８％より大きい）をみたしている。図４にはさらに、二偏波アンテナの二つのポートの間の実測分離度曲線を示している。Ｓ２１（Ｓ１２）は、ポート１とポート２の間の分離度である。図に示すように、帯域幅範囲内において、分離度は−３２ｄＢより小さい。測定結果より、二偏波アンテナの二つのポートは、互いに離隔された場合に理想的な効果が得られ、互いに独立に作業できる。
【０１０２】
実測の結果によれば、測定周波数が１９００ＭＨｚである場合、アンテナの利得は８．９ｄＢｉで、ｔｈｅｔａ面の電力半値幅は８３°である。
【０１０３】
＜実施形態２：ＴＤ−ＳＣＤＭＡ周波数帯とＴＤ−ＬＴＥ周波数帯のアンテナ＞
本実施形態に係るマイクロ波・低周波数帯・複数周波数帯域・高利得・二偏波・小型のマイクロストリップアンテナ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ周波数帯とＴＤ−ＬＴＥ周波数帯、ＷＣＤＭＡ周波数帯１９２０〜１９８０ＭＨｚ、２１１０〜２１７０ＭＨｚ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ周波数帯１８８０〜１９２０ＭＨｚ、２０１０〜２０２５ＭＨｚをカバー）は、図３に示すように、実施形態１の構成をもとに、第二エア媒質層４内に位置する第二金属輻射板１３と第二媒質チップ１４をさらに設置する。前記第二金属輻射板１３の下端面は、第二媒質チップ１４の上端面と一体に貼り合せられ、金属反射底板９に固定される中空金属台１１と固定接続する。第二媒質チップ１４の下方には、第四エア媒質層１５を形成する。当該技術手段は、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。前記第二金属輻射板１３は円形で、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【０１０４】
図５は、アンテナで実測された反射係数曲線を示す図である。図に示すように、ＴＤ−ＳＣＤＭＡとＷＣＤＭＡ周波数帯域内において、二偏波動作する二つのポートの反射係数は、ともに−１７ｄＢより小さく、帯域幅の指標をみたしている。第二の輻射板を加えることによって、当該アンテナは、元の一つの輻射板帯域幅による効果及び性能指標を変えない上、アンテナの動作周波数帯域幅特性を有効に拡張でき、相対帯域幅を２２．５％にできる。図５にはさらに、二偏波アンテナの二つのポート間の実測分離度曲線を示している。図に示すように、帯域幅範囲内において、分離度は−３２ｄＢより小さい。測定結果より、二偏波アンテナの二つのポートは、互いに離隔された場合に理想的な効果が得られ、互いに独立に作業できる。
【０１０５】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段もある。第二エア媒質層に第二金属輻射板と媒質チップ台を設置し、第二金属輻射板を媒質チップ台に固定し、媒質チップ台を中空金属台に固定し、第二金属輻射板の下方に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。
【０１０６】
＜実施形態３：三金属輻射板の二偏波・小型のマイクロストリップアンテナ＞
図６に示すように、実施形態２の構成をもとに、第二金属輻射板１３と第一金属輻射板３の間に第三金属輻射板１８と第三媒質チップ１７をさらに設置する。第三金属輻射板１８は第一金属輻射板３と平行する。前記第三金属輻射板１８は、第二金属輻射板１３及び中空金属台１１と絶縁する。第三金属輻射板１８の下端面は、第三媒質チップ１７の上端面と一体に貼り合せられ、第二媒質チップ１４に固定されている絶縁台１９と固定接続する。第三媒質チップ１７の下方で、第五エア媒質層１６を形成する。
【０１０７】
測定結果より、実施形態３は、実施形態２のアンテナの既存の電気性能指標を変えない上、動作帯域幅を更に拡張でき、相対帯域幅を４０％位にできる。
【０１０８】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段がある。第二金属輻射板と第一金属輻射板の間に、第一金属輻射板と平行する第三金属輻射板を設置し、前記第三金属輻射板が第二金属輻射板及び中空金属台と絶縁し、第三金属輻射板と第二金属輻射板との間に第五エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。
【０１０９】
＜実施形態４：簡便に電圧定在波比を調整できる小型多層マイクロストリップアンテナ＞
本実施形態に係る簡便に電圧定在波比を調整できる小型多層マイクロストリップアンテナは、アンテナ・カバー内において、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記接地金属板の上端面には、励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記第一金属輻射板は、円形で、中央には調整スクリューが固定される。当該調整スクリューによりアンテナ・カバーの中央の内側のネジ山と接続することによって、第一金属輻射板を固定する。
【０１１０】
本技術手段は、アンテナ・カバーの外側においてスクリューを回転することによって、第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを微調整することに有利である。また、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整時において、第一金属輻射板は円形であるので、一つの変量しかない。したがって、簡便に調整でき、生産効率を大幅に向上できる。
【０１１１】
本実施形態の技術手段について、以下のように詳しく説明する。
【０１１２】
１、第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１１３】
２、第二エア媒質層に位置する第二金属輻射板と第二媒質チップを含む。前記第二金属輻射板の下端面は、第二媒質チップの上端面と一体に貼り合せられ、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。第二媒質チップの下方に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、アンテナの動作周波数帯域幅特性をさらに拡張することに有利である。
【０１１４】
３、第二エア媒質層に位置する第二金属輻射板と媒質チップ台を含む。前記第二金属輻射板は媒質チップ台に固定され、媒質チップ台は中空金属台に固定され、第二金属輻射板の下方に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅特性をさらに拡張することに有利である。
【０１１５】
４、前記第二金属輻射板は円形で、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【０１１６】
５、前記接地金属板における二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１１７】
６、前記ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロットのＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、接地金属板の有効面積を十分に利用し、アンテナの小型化を実現できる。
【０１１８】
本発明は、二偏波マイクロストリップアンテナと多層輻射構造を一つの比較的に小さい空間内に設計し、小型で構造がコンパクトである。
【０１１９】
実証によれば、本発明に係るアンテナの動作周波数の相対帯域幅は２０％以上で、利得は通常より９ｄＢｉ高く、二偏波交差分離度も良く（３０ｄＢ）、一対の二偏波アンテナユニットだけで一つの２Ｘ２のＭＩＭＯシステムをサポートできる。小型で軽量であるため、アンテナ取付けスペースと荷重に対する制限が少なく、加工、製作、取付けとメンテナンスが比較的簡便で、アンテナアレイを構成しやすく、アンテナの取付けコストとメンテナンスコストを有効に低減でき、移動通信とインターネットの技術分野で幅広く応用できる。
【０１２０】
本実施形態に係る簡便に電圧定在波比を調整できる小型多層マイクロストリップアンテナは、具体的には図１、図２に示すように、アンテナ・カバー１内において、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、マイクロストリップ励磁ライン７と７'（本実施形態においては二偏波マイクロストリップアンテナである）、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。前記接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。前記接地金属片５の上端面には、励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'（本実施形態においては二偏波マイクロストリップアンテナである）が開口される。前記第一金属輻射板３は、円形で、中央には調整スクリュー１０が固定される。当該調整スクリュー１０によりアンテナ・カバー１の中央の内側のネジ山と接続することによって、第一金属輻射板３を固定する。前記第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７が設置される。前記接地金属板５の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。
【０１２１】
図２に示すように、接地金属板５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板上に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、接地金属板の有効面積を十分に利用し、アンテナの小型化を実現できる。
【０１２２】
＜実施形態５：簡便に電圧定在波比を調整できる小型多層マイクロストリップアンテナ＞
実施形態４をもとに、本実施形態に係る簡便に電圧定在波比を調整できる小型多層マイクロストリップアンテナは、図３に示すように、実施形態４の構成をもとに、第二エア媒質層４に位置する第二金属輻射板１３と第二媒質チップ１４をさらに設置する。前記第二金属輻射板１３の下端面は、第二媒質チップ１４の上端面と一体に貼り合せられ、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第二媒質チップ１４の下方に第四エア媒質層１５を形成する。当該技術手段は、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。前記第二金属輻射板１３は、円形で、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【０１２３】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段がある。第二エア媒質層に第二金属輻射板と媒質チップ台を設置し、第二金属輻射板を媒質チップ台に固定し、媒質チップ台を中空金属台に固定し、第二金属輻射板の下方に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。
【０１２４】
＜実施形態６：アンテナ内蔵式無線通信中継局＞
本実施形態に係るアンテナ内蔵式無線通信中継局は、中継局主体筐体と，中継局とセットする一つのアンテナと、弧形の中継局上部カバーとを含む。前記アンテナは、弧形の中継局上部カバー内に位置され、ネジにより弧形の中継局上部カバーと固定接続する。アンテナの入力ポートは中継局再送端と直接接続する。前記弧形の中継局上部カバーは、ネジにより中継局主体筐体と固定接続する。
【０１２５】
本実施形態に係るアンテナ内蔵式無線通信中継局は、中継局主体筐体と、中継局とセットする一つのアンテナを含むだけでなく、さらに、弧形の中継局上部カバーを含むところが特徴である。アンテナは、弧形の中継局上部カバー内に位置され、ネジにより弧形の中継局上部カバーと固定接続する。アンテナの入力ポートは中継局再送端と直接接続する。前記弧形の中継局上部カバーは、ネジにより中継局主体筐体と固定接続する。本実施形態において、前記アンテナは、多層構造のマイクロストリップアンテナであって、具体的には、一種の多層構造を有する二偏波小型マイクロストリップアンテナである。
【０１２６】
本実施形態に係るアンテナは、頂部吸引式のアンテナである。本実施形態の有益な効果は次の通りである。アンテナを無線通信中継局主体筐体内に設置するため、構造がコンパクトで、接続ケーブルが少なく、コストが低く、取付けが簡便である。無線通信室内分布システムでの使用に適し、外観が美観であると同時に、アンテナ伝送性能が良く、信頼性が高い。
【０１２７】
＜実施形態７：小型二偏波マイクロストリップアンテナ＞
本実施形態に係る小型二偏波マイクロストリップアンテナは、アンテナの外カバー内に位置する２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを含む。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交かつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１２８】
本実施形態の有益な効果は次の通りである。本実施形態においては、マイクロストリップ、マイクロスロットと多層理論を統合して、小型で、構造がコンパクトで、軽量という優れた特徴を有する。アンテナのエネルギー輻射性能も良く、信頼性も高い。本実施形態に係るアンテナは直線状に配置配列され、しかも面状の発射源を有するため、マイクロ波束はさらに優れた方向選択性を有する。二偏波アンテナは、二つのアンテナユニットから構成されるため、利得を１１ｄＢｉにでき，要求を満たす。アンテナの内部は、すべてマイクロストリップを採用して配線するため、接続ケーブルの使用量が少なく、コストを低減できる。小型で軽量であるため、取付けはさらに簡便である。本実施形態に係る小型二偏波マイクロストリップアンテナは、測定結果により、運営業者の電気、機械等の性能指標要求を完全に満たす。
【０１２９】
本実施形態に係る小型二偏波マイクロストリップアンテナは、図７、図８に示すように、アンテナ外のカバー１内に位置する２分配器（Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等の電力分配器）により接続される二つの二偏波アンテナユニットＢ１、Ｂ２を含む。それぞれの二偏波アンテナユニット（二偏波アンテナユニットＢ１を例とする）は、図２に示すように、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、絶縁スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'が設置される。接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、絶縁スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続し、アンテナ・カバー１の中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は、高さのみ変化されるので、さらに簡便に調整できる。
【０１３０】
図７に示すように、接地金属板５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板上に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１３１】
実測の結果によれば、測定周波数が１９００ＭＨｚである場合、二偏波アンテナの利得は１１ｄＢｉで、水平面電力半値幅は７２°で、垂直面電力半値幅は３６°で、前後比は−２５ｄＢより小さく、入出力ポートの電圧定在波比は１．３より小さく、動作周波数帯の相対帯域幅は１０％位である。
【０１３２】
＜実施形態８：小型二偏波マイクロストリップアンテナ＞
図９に示すように、実施形態７の構成をもとに、第二エア媒質層４に位置する第二金属輻射板１３と第二媒質チップ１４をさらに設置する。第二金属輻射板１３は第一金属輻射板３と平行する。第二金属輻射板１３の下端面は、第二媒質チップ１４の上端面と一体に貼り合わせられ、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第二媒質チップ１４の下方に、第四エア媒質層１５を形成する。当該技術手段は、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。前記第二金属輻射板１３は円形で、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【０１３３】
測定結果より、実施形態８は、実施形態７のアンテナの既存の電気性能指標を変えない上、動作帯域幅をさらに拡張でき、相対帯域幅を２５％位にできる。
【０１３４】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段もある。二偏波アンテナユニット内において、第二エア媒質層に位置する第一金属輻射板と平行する第二金属輻射板を設置し、第二金属輻射板が中空金属台と絶縁して固定し、第二金属輻射板が接地金属板の間に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。第二媒質チップがないため、動作帯域幅の拡張率はやや小さい。
【０１３５】
＜実施形態９：小型二偏波マイクロストリップアンテナ＞
図１０に示すように、実施形態８の構成をもとに、第二金属輻射板１３と第一金属輻射板３の間に、第三金属輻射板１８と第三媒質チップ１７をさらに設置する。第三金属輻射板１８は、第一金属輻射板３と平行する。前記第三金属輻射板１８は、第二金属輻射板１３及び中空金属台１１と絶縁する。第三金属輻射板１８の下端面は、第三媒質チップ１７の上端面と一体に貼り合わせられ、第二媒質チップ１４に固定されている絶縁台１９と固定接続する。第三媒質チップ１７の下方に、第五エア媒質層１６を形成する。測定結果より、実施形態９は、実施形態８のアンテナの既存の電気性能指標を変えない上、動作帯域幅をさらに拡張でき、相対帯域幅を４０％位にできる。
【０１３６】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段もある。第二金属輻射板と第一金属輻射板の間に第一金属輻射板と平行する第三金属輻射板を設置する。前記第三金属輻射板は、第二金属輻射板及び中空金属台と絶縁する。第三金属輻射板と第二金属輻射板の間に第五エア媒質層を形成する。
【０１３７】
当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。第三媒質チップがないため、動作帯域幅の拡張率はやや小さい。
【０１３８】
＜実施形態１０：小型二偏波マイクロストリップアンテナ＞
本実施形態に係る小型二偏波マイクロストリップアンテナは、アンテナの外カバー内に位置する４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを含む。前記四つの二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において直線状に分布される。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１３９】
本実施形態の有益な効果は次の通りである。本発明は、マイクロストリップ、マイクロスロット、多層理論を統合して、小型で、構造がコンパクトで、軽量の優れた特徴を有する。アンテナのエネルギー輻射性能も良く、信頼性も高い。本実施形態に係るアンテナは直線状に配置配列され、しかも面状の発射源を有するため、マイクロ波束はさらに優れた方向選択性を有する。二偏波アンテナは、二つのアンテナユニットから構成されるため、利得を１４ｄＢｉにでき、要求を満たす。アンテナの内部は、すべてマイクロストリップを採用して配線するため、接続ケーブルの使用量が少なく、コストを低減できる。小型で軽量であるため、取付けはさらに便利である。本実施形態に係る小型二偏波マイクロストリップアンテナは、測定結果により、運営業者の電気、機械等の性能指標要求を完全に満たす。
【０１４０】
本実施形態に係る小型二偏波マイクロストリップアンテナは、図１１と図１２に示すように、アンテナの外カバー１内に位置する４分配器（本実施形態において、４分配器は三つのＷｉｌｋｉｎｓｏｎ等の電力分配器を直列接続して構成される）により接続される四つの二偏波アンテナユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４を含む。前記四つの二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において直線状に分布される。それぞれの二偏波アンテナユニット（二偏波アンテナユニットＢ１を例とする）は、図２に示すように、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、絶縁スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'が設置される。接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、絶縁スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続し、アンテナ・カバー１の中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は、高さのみ変化されるため、さらに簡便に調整できる。
【０１４１】
図１１に示すように、接地金属板５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板上に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１４２】
実測の結果によれば、測定周波数が１９００ＭＨｚである場合、二偏波アンテナの利得は１４ｄＢｉで、水平面電力半値幅は７０°で、垂直面電力半値幅は１８°で、前後比は−２５ｄＢより小さく、入出力ポートの電圧定在波比は１．３より小さく、動作周波数帯の相対帯域幅は１０％位である。
【０１４３】
＜実施形態１１：小型二偏波マイクロストリップアンテナ＞
図１３に示すように、実施形態１０の構成をもとに、第二エア媒質層４に位置する第二金属輻射板１３と第二媒質チップ１４をさらに設置する。第二金属輻射板１３は第一金属輻射板３と平行する。第二金属輻射板１３の下端面は、第二媒質チップ１４の上端面と一体に貼り合わせられ、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第二媒質チップ１４の下方に、第四エア媒質層１５を形成する。当該技術手段は、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。前記第二金属輻射板１３は円形で、マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナ入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。
【０１４４】
測定結果より、実施形態１１は、実施形態１０のアンテナの既存の電気性能指標を変えない上、動作帯域幅をさらに拡張でき、相対帯域幅を２５％位にできる。
【０１４５】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段もある。二偏波アンテナユニット内において、第二エア媒質層に位置する第一金属輻射板と平行する第二金属輻射板を設置する。第二金属輻射板は、中空金属台と絶縁して固定する。第二金属輻射板と接地金属片との間に第四エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。第二媒質チップがないため、動作帯域幅の拡張率はやや小さい。
【０１４６】
＜実施形態１２：小型二偏波マイクロストリップアンテナ＞
図１４に示すように、実施形態１１の構成をもとに、第二金属輻射板１３と第一金属輻射板３の間に、第三金属輻射板１８と第三媒質チップ１７をさらに設置する。第三金属輻射板１８は、第一金属輻射板３と平行する。前記第三金属輻射板１８は、第二金属輻射板１３及び中空金属台１１と絶縁する。第三金属輻射板１８の下端面は、第三媒質チップ１７の上端面と一体に貼り合わせられ、第二媒質チップ１４に固定されている絶縁台１９と固定接続する。第三媒質チップ１７の下方に、第五エア媒質層１６を形成する。
【０１４７】
測定結果より、実施形態１２は、実施形態１１のアンテナの既存の電気性能指標を変えない上、動作帯域幅をさらに拡張でき、相対帯域幅を４０％位にできる。
【０１４８】
さらに、本実施形態の技術手段と同等の次の技術手段もある。第二金属輻射板と第一金属輻射板の間に第一金属輻射板と平行する第三輻射板を設置する。前記第三金属輻射板は、第二金属輻射板及び中空金属台と絶縁する。第三金属輻射板と第二金属輻射板の間に、第五エア媒質層を形成する。当該技術手段は、同様に、アンテナの動作周波数帯域幅をさらに拡張することに有利である。第三媒質チップがないため、動作帯域幅の拡張率はやや小さい。
【０１４９】
＜実施形態１３：小型・高利得・二偏波マイクロストリップアンテナ＞
本実施形態に係る小型・高利得・二偏波マイクロストリップアンテナは、アンテナの外カバー内に位置する４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを含む。前記二偏波アンテナユニットは、アンテナ・カバー内において二行二列に分布される。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１５０】
本実施形態の有益な効果は次の通りである。本実施形態は、マイクロストリップ、マイクロスロットと多層理論を統合して、小型で、構造がコンパクトで、軽量の優れた特徴を有する。アンテナのエネルギー輻射性能もよく、利得も高く、信頼性も高い。本実施形態に係るアンテナは直線状に配置配列され、しかも面状の発射源を有するため、マイクロ波束はさらに優れた方向選択性を有する。二偏波アンテナは、二つのアンテナユニットから構成されるため、利得を１４ｄＢｉにでき、要求を満たす。アンテナの内部は、すべてマイクロストリップを採用して配線するため、接続ケーブルの使用量が少なく、コストを低減できる。小型で軽量であるため、取付けはさらに便利である。測定結果より、本実施形態に係る小型・高利得・二偏波マイクロストリップアンテナは、運営業者の電気、機械等の性能指標要求を完全に満たす。
【０１５１】
本実施形態に係る小型・高利得・二偏波マイクロストリップアンテナは、図１２と図１３に示すように、アンテナの外カバー１内に位置する４分配器（本実施形態において、４分配器は三つのＷｉｌｋｉｎｓｏｎ等の電力分配器をツリー状に直列接続することによって構成され、即ち、一つを二つに分け、二つを四つに分ける）により接続される四つの二偏波アンテナユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を含む。それぞれの二偏波アンテナユニット（二偏波アンテナユニットＢ１を例とする）は，図２に示すように、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、絶縁スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'が設置される。接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、絶縁スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続し、アンテナ・カバー１の中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナ入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は、高さのみ変化されるため、さらに簡便に調整できる。
【０１５２】
図１２に示すように、接地金属板５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属片に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１５３】
実測の結果によれば、測定周波数が１９００ＭＨｚである場合、二偏波アンテナの利得は１４ｄＢｉで、水平面電力半値幅は７０°で、垂直面電力半値幅は１８°で、前後比は−２５ｄＢより小さく、入出力ポートの電圧定在波比は１．３より小さく、動作周波数帯の相対帯域幅は１０％位である。
【０１５４】
＜実施形態１４：小型・高利得・二偏波マイクロストリップアンテナ＞
本実施形態に係る高利得二偏波マイクロストリップアンテナは、アンテナの外カバー内に位置する８分配器により接続される八つの二偏波アンテナユニットを含む。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１５５】
本実施形態の有益な効果は次の通りである。本実施形態は、マイクロストリップ、マイクロスロットと多層理論を統合して、小型で、構造がコンパクトで、軽量の優れた特徴を有する。アンテナのエネルギー輻射性能もよく、利得も高く、信頼性も高い。本実施形態に係るアンテナは直線状に配置配列され、しかも面状の発射源を有するため、マイクロ波束はさらに優れた方向選択性を有する。二偏波アンテナは、二つのアンテナユニットから構成されるため、利得を１７ｄＢｉにでき、要求を満たす。アンテナの内部は、すべてマイクロストリップを採用して配線するため、接続ケーブルの使用量が少なく、コストを低減できる。小型で軽量であるため、取付けはさらに簡便である。測定結果より、本実施形態に係る高利得二偏波マイクロストリップアンテナは、運営業者の電気、機械等の性能指標要求を完全に満たす。
【０１５６】
本実施形態に係る高利得二偏波マイクロストリップアンテナは、図１３と図１４に示すように、アンテナの外カバー１内に位置する８分配器（本実施形態においては、８分割器は七つのＷｉｌｋｉｎｓｏｎ等の電力分配器をツリー状に直列接続することによって構成され、即ち、一つが二つに分かれ、二つが四つに分かれ、四つが八つに分かれる）により接続される二偏波アンテナユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７とＢ８を含む。それぞれの二偏波アンテナユニット（二偏波アンテナユニットＢ１を例とする）は、図２に示すように、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、絶縁スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'が設置される。接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、絶縁スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続し、アンテナ・カバー１の中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナ入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は、高さのみ変化されるため、さらに簡便に調整できる。
【０１５７】
図１３に示すように、接地金属板５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１５８】
実測の結果によれば、測定周波数が１９００ＭＨｚである場合、二偏波アンテナの利得は１７ｄＢｉで、水平面電力半値幅は７０°で、垂直面電力半値幅は１８°で、前後比は−２５ＤＢより小さく、入出力ポートの電圧定在波比は１．３より小さく、動作周波数帯の相対帯域幅は１０％位である。
【０１５９】
＜実施形態１５：八チャンネル高分離度の二偏波知能アレイアンテナ＞
本実施形態に係る八チェンネル高分離度の二偏波知能アレイアンテナは、同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナを含み，前記二偏波アンテナは、２分配器により接続される二つの二偏波アンテナユニットを有する。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１６０】
本実施形態の有益な効果は次の通りである。本実施形態は、マイクロストリップ、マイクロスロット、多層理論を統合して、小型で、構造がコンパクトで、軽量の優れた特徴を有する。アンテナのエネルギー輻射性能も良く、信頼性も高い。本実施形態に係るアンテナは直線状に配置配列され、しかも面状の発射源を有するため、マイクロ波束はさらに優れた方向選択性を有する。それぞれの二偏波アンテナは、二つのアンテナユニットからなり、利得を１１ｄＢｉにできるため、都市内の住宅団地、商業ビル等のように、ユーザが密集しているが、被覆範囲が狭い区域の需要を満たせる。アンテナの内部は、すべてマイクロストリップを採用して配線するため、接続ケーブルの使用量が少なく、コストを低減できる。小型で軽量であるため、取付けはさらに簡便で、直接既存の３Ｇ知能アンテナの取付台に取り付けられる。固定ブラケットを増設する必要がないため、取り付けるための資金を大幅に低減できると同時に、将来の設備保全のコストを低減できる。本実施形態に係る八チャンネルの高分離度二偏波知能アレイアンテナは、都市内の住宅団地、商業ビル等のように、ユーザが密集しているが、被覆範囲が狭い区域に適する。測定結果より、運営業者の電気、機械等の性能指標要求を完全に満たす。既存の知能アンテナがすべて半波長ダイポート設計を採用する固有手段とモードを破って、ユニット利得の高いアンテナユニットから構成されるアンテナアレイを採用することによって、同じ性能指標を達成し、アンテナの体積を大幅に縮小し、アンテナの重量を大幅低減し，アンテナの小型化を実現できる。既存の３Ｇアンテナを代替でき、加えて４Ｇアンテナの強い競争者になる。本発明は小型化を実現して、住宅団地でも利用でき、大型アンテナによる輻射が健康に不利であるという周辺住民の不安を解消できる。
【０１６１】
本実施形態に係る八チャンネルの高分離度二偏波知能アレイアンテナは、図１４と図１５に示すように、同一のアンテナの外カバー１内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナＡ１、Ａ２、Ａ３とＡ４を含む。前記二偏波アンテナ（二偏波アンテナＡ２を例とする）は、２分配器（Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等の電力分配器）により接続される二つの二偏波アンテナユニットＢ１とＢ２を含む。それぞれの二偏波アンテナユニット（二偏波アンテナユニットＢ１を例とする）は、図２に示すように、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、及び金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、絶縁スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。接地金属板５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'が設置される。接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が開口される。二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、絶縁スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続し、アンテナ・カバー１の中心の内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は、高さのみ変化されるため、さらに簡便に調整できる。
【０１６２】
図１４に示すように、接地金属片５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１６３】
測定結果より、二偏波アンテナの二つのポートは、互いに離隔された場合に理想的な効果が得られ、分離度指標は３０ｄＢ以上で、互いに独立に動作できる。測定周波数が１９００ＭＨｚである場合、アンテナの利得は１１ｄＢｉで、水平面電力半値幅は７２°で、垂直面電力半値幅は３６°で、前後比は−２５ｄＢより小さく、入出力ポートの電圧定在波比は１．３より小さく、動作周波数帯の相対帯域幅は１０％位である。
【０１６４】
＜実施形態１６：八チャンネル・高利得・高分離度の二偏波知能アレイアンテナ＞
本実施形態に係る八チャンネルの高利得・高分離度の二偏波知能アレイアンテナは、同一のアンテナの外カバー内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナを含み、前記二偏波アンテナは、４分配器により接続される四つの二偏波アンテナユニットを有する。それぞれの二偏波アンテナユニットは、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層、第一金属輻射板、第二エア媒質層、接地金属板、第一媒質チップ、二偏波マイクロストリップ励磁ライン、第三エア媒質層、および金属反射底板を含む。前記第一金属輻射板は、絶縁スクリューによりアンテナ・カバーと接続する。前記接地金属板は、第一媒質チップの上端面を覆って、金属反射底板に固定されている中空金属台と固定接続する。前記第一媒質チップの下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ラインが設置される。前記接地金属板の上端面には、互いに直交しかつ非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロットが開口される。前記二つの励磁受け輻射マイクロスロットは、二偏波マイクロストリップ励磁ラインの先端とそれぞれ直交する。
【０１６５】
本実施形態の有益な効果は次の通りである。本実施形態は、マイクロストリップ、マイクロスロットと多層理論を統合して、小型で、構造がコンパクトで、軽量の優れた特徴を有する。アンテナのエネルギー輻射性能も良く、信頼性も高い。本実施形態に係るアンテナは直線状に配置配列され、しかも面状の発射源を有するため、マイクロ波束はさらに優れた指向性を有する。それぞれの二偏波アンテナは、二つのアンテナユニットから構成され、利得を１４ｄＢｉにできるため、移動通信基地局の建設被覆要求を満足し、都市、郊外と農村等の異なる地形、異なるユーザ数、異なる場合、異なる範囲等の信号被覆問題を解決できる。アンテナ内部は、すべてマイクロストリップを採用して配線するため、接続ケーブルの使用量が少なく、コストを低減できる。小型で軽量であるため、取付けはさらに簡便で、直接既存の３Ｇ知能アンテナの取付け台に取り付けられる。固定ブラケットを増設する必要がないため、取付けるための資金を大幅に低減できると同時に、将来の設備保全のコストを低減できる。本実施形態に係る八チャンネル高利得・高分離度二偏波知能アレイアンテナは、移動通信基地局の建設に適する。測定結果より、運営業者の電気、機械等の性能指標要求を完全に満足する。既存の知能アンテナがすべて半波長ダイポート設計を採用する固有手段とモードを破って、ユニット利得の高いアンテナユニットから構成されるアンテナアレイを採用することによって、同様な性能指標を達成し、アンテナ体積とアンテナの重量を大幅に低減し、アンテナの小型化を実現できる。既存の３Ｇアンテナを代替でき、さらに４Ｇアンテナの強い競争者になる。
【０１６６】
本実施形態に係る八チャンネルの高利得・高分離度の二偏波知能アレイアンテナは、図１５と図１６に示すように、同一のアンテナの外カバー１内に位置する互いに独立の四つの二偏波アンテナＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を含む。前記二偏波アンテナ（二偏波アンテナＡ２を例とする）は、４分配器（本例で四方向出力分割器は三つのＷｉｌｋｉｎｓｏｎ等電力分配器を直列接続して構成される）により、接続される二偏波アンテナユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を含む。それぞれの二偏波アンテナユニット（二偏波アンテナユニットＢ１を例とする）は、図２に示すように、上部から下部へ順番に、第一エア媒質層２、第一金属輻射板３、第二エア媒質層４、接地金属板５、第一媒質チップ６、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'、第三エア媒質層８、および金属反射底板９を含む。前記第一金属輻射板３は、絶縁スクリュー１０によりアンテナ・カバー１と接続する。接地金属片５は、第一媒質チップ６の上端面を覆って、金属反射底板９に固定されている中空金属台１１と固定接続する。第一媒質チップ６の下端面には、先端が互いに直交しかつ非接触の二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'が設置される。接地金属板の上端面には、互いに直交し非接触の二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'が設置される。二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、二偏波マイクロストリップ励磁ライン７と７'の先端とそれぞれ直交する。本実施形態において、第一金属輻射板３は円形で、絶縁スクリュー１０は第一金属輻射板３の中心と固定接続し、アンテナ・カバー１の中心内側のネジ穴によりアンテナ・カバー１のネジ山と接続する。当該技術手段は、アンテナ・カバーの外側でスクリューを回転することによって第一金属輻射板と励磁受け輻射マイクロスロットとの間の高さを有効に微調整できる。マイクロストリップ励磁ラインの抵抗に応じたアンテナの入出力ポートの電圧定在波比を簡便に調整でき、アンテナの利得を向上できる。調整過程において、円形の金属輻射板は、高さのみ変化されるため、さらに簡便に調整できる。
【０１６７】
図１５に示すように、接地金属片５における二つの励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'は、同寸法で、中央の横アームが互いに直交するダブルＨ字型である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。ダブルＨ字型の励磁受け輻射マイクロスロット１２と１２'のＨ字型の中央の横アームと接地金属板のＸ軸又はＹ軸との夾角は、正負４５度である。当該技術手段は、二偏波励磁受け輻射マイクロスロットを比較的面積の小さい接地金属板に開口してアンテナの小型化を実現することに有利である。
【０１６８】
測定結果より、二偏波アンテナの二つのポートは、互いに離隔された場合に理想な効果が得られ、分離度指標は３０ｄＢで、互いに独立に動作できる。測定周波数が１９００ＭＨＺである場合、アンテナの利得は１４ｄＢで、水平面電力半値幅は７０°で、垂直面電力半値幅は１８°で、前後比は−２５ｄＢより小さく、入出力ポートの電圧定在波比は１．３より小さく、動作周波数帯の相対帯域幅は１０％位である。
【０１６９】
＜実施形態１７：ＴＤ−ＬＴＥネットワークアンテナ＞
通信ネットワーク構築において、知能アンテナが大きすぎによる様々な問題に対し、本発明に係る小型化アンテナの単一の振子の研究成果、アンテナ単一の振子の輻射効率を向上し、それに単一の振子の二偏波を実現する研究成果に基づいて、本実施形態の製品は、既存のアンテナが大きいことによる構築困難等の様々な問題を解決できる。本実施形態の製品は、秘密保持で測定された小型化ＴＤ−ＬＴＥ二偏波８チャンネル知能アンテナである。
【０１７０】
異なる媒質における電磁波の異なる伝播特徴に応じて、アンテナでは低損失で高周波数の媒質を充填材料として利用し、二層以上の輻射板のアンテナ構造に合わせ、実施形態１７の構成部品の形状、誘導定数及び給電方式を応用して、アンテナの幾何寸法を大幅に低減し、マルチ周波数帯、マルチモード、小型化の効果を実現する。
【０１７１】
通常の半波長ダイポールタイプのアンテナと異なり、本実施形態は、マイクロ波・径カップリング・マルチキャビティのモードの畳み平面マイクロストリップ輻射機械理論を使用して、ユニットダイポールの高利得を取得する。通常のダイポールユニットの利得はほとんど５．５ｄＢｉであるが、ＭＭアンテナユニットの利得は８．５ｄＢｉである。水平と垂直の波束幅はともに７５〜８０°で、前後比は２５ｄＢより大きい。
【０１７２】
前記実施形態の他、本発明はその他の実施形態で実施することができる。本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更する実施形態は、すべて本発明の特許請求の範囲の保護範囲に属する。
【符号の説明】
【０１７３】
１  アンテナ・カバー、
２  第一エア媒質層、
３  第一金属輻射板、
４  第二エア媒質層、
５  設置金属板、
６  第一媒質チップ、
７、７'  二偏波マイクロストリップ励磁ライン、
８  第三エア媒質層、
９  金属反射底板、
１０  スクリュー、
１１  中空金属台、
１２、１２'  励磁受け輻射マイクロスロット、
１３  第二金属輻射板、
１４  第二媒質チップ、
１５  第四エア媒質層、
１６  第五エア媒質層、
１７  第三媒質チップ、
１８  第三金属輻射板、
１９  絶縁台。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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