(57)【要約】  ワイヤレスリンクモジュールは、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡを有する。これらのアンテナの各々は、給電端ＦＥ及び開放端ＯＥを具えるアンテナ素子ＡＥを有する。個々のアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ３は、実質的に容量結合される。更に、個々のアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ３は、アンテナ結合短絡部ＶＣ１を介して、個々の給電端ＦＥ１、ＦＥ３において電気的に結合される。
2008538877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナを有し、各アンテナが、給電端及び開放端を具えるアンテナ素子を有し、個々の前記アンテナ素子が、実質的に容量結合され、アンテナ結合短絡部を介して個々の前記給電端において電気的に結合される、ワイヤレスリンクモジュール。
【請求項２】
個々の前記アンテナ素子が、互いに向かい合う平面導体によって形成される、請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュール。
【請求項３】
前記より低い周波数帯のアンテナが、基板の主表面に設けられ、前記より高い周波数帯のアンテナが、前記基板の別の主表面に設けられ、個々の前記主表面が、互いに向かい合っている、請求項２に記載のワイヤレスリンクモジュール。
【請求項４】
前記より低い周波数帯のアンテナ及び前記より高い周波数帯のアンテナの各々が、給電端及び開放端を具える他のアンテナ素子を有し、それによって、前記より低い周波数帯のアンテナ及び前記より高い周波数帯のアンテナの各々が、ダイポールを形成し、個々の前記他のアンテナ素子が、実質的に容量結合され、他のアンテナ結合短絡部を介して個々の前記給電端において電気的に結合される、請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュール。
【請求項５】
前記より低い周波数帯のアンテナの前記アンテナ素子は、三角形の形状を有し、前記より高い周波数帯のアンテナの前記アンテナ素子は、矩形の形状を有する、請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュール。
【請求項６】
より低い周波数帯域及びより高い周波数帯域の信号を処理するように構成されるワイヤレスリンク回路を有し、前記より低い周波数帯のアンテナの前記アンテナ素子は、前記より低い周波数帯域の信号のための４分の１波長の放射器を構成し、前記より高い周波数帯域の前記アンテナ素子は、前記より高い周波数帯域の信号のための４分の１波長の放射器を構成する、請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュール。
【請求項７】
より低い周波数帯域及びより高い周波数帯域の信号を処理するように構成されるワイヤレスリンク回路を有し、前記より低い周波数帯のアンテナの前記アンテナ素子は、前記より低い周波数帯域及び前記より高い周波数帯域において損失なく動作するように構成され、前記より低い周波数帯域及び前記より高い周波数帯域は、実質的に調波関係を有する、請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュール。
【請求項８】
別のデータ通信装置とのワイヤレスリンクを確立するために請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュールを有するデータ通信装置。
【請求項９】
情報レンダリング機構を有するとともに、情報供給装置とのワイヤレスリンクを確立するために請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュールを有する情報レンダリング装置であって、前記ワイヤレスリンクモジュールが、前記情報供給装置から生じるデータをレンダリングするために、前記データを前記情報レンダリング機構に与える、情報レンダリング装置。
【請求項１０】
複数のワイヤレス通信装置を有するワイヤレス通信システムであって、前記複数のワイヤレス通信装置のうち少なくとも１つが、別のワイヤレス通信装置とのワイヤレスリンクを確立するために請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュールを有する、ワイヤレス通信システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のワイヤレスリンクモジュールを有する持ち運び可能なＸ線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の見地は、より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナを有するワイヤレスリンクモジュールに関する。ワイヤレスリンクモジュールは、例えば、一般に「ＷｉＦｉ」なる語によって称されるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ標準に従ってワイヤレスリンクを確立するために使用されることができる。本発明の他の見地は、データ通信装置、情報レンダリング装置及びワイヤレス通信システムに関する。データ通信装置は、例えばＸ線検出器のような画像取得モジュールを有するデータ取得装置でありうる。情報レンダリング装置は、例えばパーソナルコンピュータ又はビデオプロジェクタでありうる。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開第１  ４１４  １０９号明細書は、デュアルバンドシングルフィードダイポールアンテナを記述している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アンテナは、半波長ダイポールアンテナである通常のシングルバンドダイポールアンテナを有する。２つの開回路スタブ又はアームが、シングルバンドダイポールアンテナをロードする。２つの開回路スタブは、第２の周波数において共振する第２の半波長ダイポールを形成する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の見地によれば、ワイヤレスリンクモジュールは、より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナを有する。これらのアンテナの各々は、給電端及び開放端を具えるアンテナ素子を有する。個々のアンテナ素子は、実質的に容量結合される。更に、個々のアンテナ素子は、アンテナ結合短絡部を介して、個々の給電端において電気的に結合される。
【０００５】
本発明は、以下の見地を考慮に入れる。２つの異なる周波数帯域において動作することができるワイヤレスリンクモジュールは、より大きな柔軟性を可能にするとともに、多くの場合より良好な性能を可能にする。より低い周波数帯域は、一般に、より高い周波数帯域よりも電力効率がよい。結果的に、より低い周波数帯域は、概して、より大きな距離においてデータ通信を可能にする。しかしながら、その結果、より低い周波数帯域においては他のデータ通信のため、より大きな干渉リスクがある。その上、より低い周波数帯域は、概して、より高い周波数帯域よりも少ないチャネルを有し、このことが、このリスクに寄与する。従って、ワイヤレスリンクモジュールは、特定のコンテクストに依存して、より低い又はより高い周波数帯域において動作するように作られることができることが望ましい。
【０００６】
多くのアプリケーションにおいて、ワイヤレスリンクモジュールは、概して事前に知られていない方向においてワイヤレスリンクを確立することを必要とする。更に、方向は、通信セッションを通じて変化することがある。ワイヤレスリンクモジュールは、無指向性放射パターンの代わりに、指向性放射パターンを有するものとされる。多くのケースにおいて、ユーザは、信頼できるワイヤレスリンクを確立するために、ワイヤレスリンクモジュール又はワイヤレスリンクモジュールが装置の一部を形成する該装置、の向きを変えることを必要とする。これは、特に方向が動きにより変化する場合、非常に面倒でありうる。上述した従来技術のアンテナは、指向性放射パターンを有し、その結果、これらの問題に苦しむ。
【０００７】
上述した本発明の見地によれば、より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナの各々が、給電端及び開放端を具えるアンテナ素子を有する。個々のアンテナ素子は、実質的に容量結合される。更に、個々のアンテナ素子は、アンテナ結合短絡部を介して、個々の給電端において電気的に結合される。
【０００８】
このようなワイヤレスリンクモジュールは、より低い周波数帯域及びより高い周波数帯域において無指向性放射パターンを提供する。結果的に、本発明は、より大きなユーザ便宜を与えるとともに、相対的に信頼できる安定したワイヤレスリンクを可能にする。
【０００９】
本発明の別の利点は、以下の見地に関する。ワイヤレスリンクモジュールは、より高い周波数帯域においていくらかのアンテナ利得を提供する。より高い周波数帯域は、概して、より低い周波数帯域ほど電力効率が良くないことが先に述べられた。高周波帯域におけるアンテナ利得は、これを補償する。結果的に、本発明は、相対的に電力効率の良い実現を可能にする。
【００１０】
本発明の更に別の利点は、以下の見地に関する。実質的に容量結合される個々のアンテナ素子は、相対的に互いに近くにありえる。事実、個々のアンテナ素子が近いほど、容量結合は強くなり、このことは、満足な放射パターンに寄与する。従って、本発明は、なお満足な放射パターンを提供する相対的にコンパクトな実現を可能にする。
【００１１】
本発明のこれら及び他の見地は、図面を参照して以下に更に詳しく記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、ワイヤレスパーソナルエリアネットワークＷＰＡＮを示している。ワイヤレスパーソナルエリアネットワークＷＰＡＮは、パーソナルコンピュータＰＣ、データ取得装置ＤＡ及びビデオプロジェクタＶＰを有する。パーソナルコンピュータＰＣは、表示装置ＤＰＬ、データ処理機構ＤＰＡ及びワイヤレスリンクモジュールＷＬＭを有する。データ取得装置ＤＡは、例えば画像取得モジュールＩＭＣを有することができ、図１は、かかる画像取得モジュールＩＭＣを点線で示している。従って、データ取得装置ＤＡは、画像取得モジュールＩＭＣが取得した画像を表すデータを供給することができる。データ取得装置ＤＡは、例えば、持ち運び可能なＸ線検出器であってもよい。
【００１３】
パーソナルコンピュータＰＣのワイヤレスリンクモジュールＷＬＭは、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣ及びアンテナアセンブリＡＮＡを有する。ワイヤレスリンクモジュールＷＬＭは、受信モード及び送信モードにおいて動作することができる。
【００１４】
受信モードにおいて、アンテナアセンブリＡＮＡは、データＤＴを伝える電磁場に応じて、無線周波数信号ＲＦを供給する。ワイヤレスリンク回路ＷＬＣは、無線周波数信号ＲＦからデータＤＴを得て、データＤＴをデータ処理機構ＤＰＡに与える。
【００１５】
送信モードにおいて、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣは、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣがデータ処理機構ＤＰＡから受け取るデータＤＴに基づいて、無線周波数信号ＲＦを供給する。アンテナアセンブリＡＮＡは、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣが供給する無線周波数信号ＲＦに応じて、電磁場を生成する。電磁場は、データ処理機構ＤＰＡからのデータＤＴを伝える。
【００１６】
ビデオプロジェクタＶＰ及びデータ取得装置ＤＡの各々は、パーソナルコンピュータＰＣのワイヤレスリンクモジュールＷＬＭと同様のワイヤレスリンクモジュールを有する。それゆえ、ビデオプロジェクタＶＰ及びデータ取得装置ＤＡの各々は、アンテナアセンブリを有する。データ取得装置ＤＡが持ち運び可能なＸ線検出器でありうることは先に言及された。その場合、アンテナアセンブリは、持ち運び可能なＸ線検出器のプラスチックグリップに組み込まれることができる。プラスチックグリップは、金属ハウジングに固定されることができ、金属ハウジングは、例えば画像取得モジュールＩＭＣ及び他の回路を有することができる。
【００１７】
パーソナルコンピュータＰＣは、データ取得装置ＤＡとのワイヤレスリンクＷＬ１及びビデオプロジェクタＶＰとの他のワイヤレスリンクＷＬ２を確立することができる。ワイヤレスリンクＷＬ１及びＷＬ２は、例えば「ＷｉＦｉ」なる語によって一般に称されるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ標準に従うものであってもよい。
【００１８】
ワイヤレスリンクＷＬ１及びＷＬ２は、パーソナルコンピュータＰＣが、データ取得装置ＤＡ及びビデオプロジェクタＶＰとそれぞれデータを交換することを可能にする。例えば、パーソナルコンピュータＰＣは、ワイヤレスリンクＷＬ１を介してデータ取得装置ＤＡからデータを受け取ることができる。上述したように、このデータは、表示されるべき画像を表すことができる。ワイヤレスリンクモジュールＷＬＭを介してデータを受け取るデータ処理機構ＤＰＡは、表示装置ＤＰＬが、データ取得装置ＤＡから生じる画像を表示するようにする。パーソナルコンピュータＰＣとデータ取得装置ＤＡとの間のケーブル接続は必要ではない。
【００１９】
パーソナルコンピュータＰＣは、そののち、ワイヤレスリンクＷＬ２を介して、画像をビデオプロジェクタＶＰに送信することもできる。ワイヤレスリンクＷＬ２は、例えば、他の状況においてパーソナルコンピュータＰＣからビデオプロジェクタＶＰに画像を伝達するために必要とされうるユニバーサルシリアルバス接続と置き替わることもできる。
【００２０】
ワイヤレスリンクＷＬ１及びＷＬ２は、より低い周波数帯域又はより高い周波数帯域において確立されることができる。より低い周波数帯域は、２．４乃至２．５ＧＨｚの間に実質的に含まれる。より高い周波数帯域は、５．１５乃至５．３５ＧＨｚの間に実質的に含まれる。これらの周波数帯域の各々は、その長所及び短所を有する。より低い周波数帯域は、より大きな距離にわたって、データ通信を可能にする。しかしながら、その結果、同じ周波数帯域における他のワイヤレスリンクのため、より大きな干渉リスクがある。その上、より低い周波数帯域は、相対的に少ないチャネルを有し、このことは、相対的に大きい干渉リスクに寄与する。より多くのチャネルを有するより高い周波数帯域においては、干渉リスクがより少ない。しかしながら、より高い周波数帯域は、電力効率がより低く、その結果、相対的に短い距離にわたってのみデータ通信を提供することができる。
【００２１】
好適には、ワイヤレスリンクＷＬ１は、所与のコンテクストについて最も適当な周波数帯域において確立される。同じことが、ワイヤレスリンクＷＬ２にもあてはまる。そのために、ワイヤレスリンクモジュールは、より低い周波数帯域及びより高い周波数帯域において動作することが可能であるべきである。これは、特別な設計を必要とする。
【００２２】
図２は、アンテナアセンブリＡＮＡを断面図で示している。アンテナアセンブリＡＮＡは、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡを有する。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、基板ＳＵＢの第１の主表面ＭＳ１にある。より高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、基板ＳＵＢの第２の主表面ＭＳ２にあり、かかる第２の主表面ＭＳ２は、第１の主表面ＭＳ１と平行である。アンテナアセンブリＡＮＡは、例えばプリント回路基板の形でありうる。基板ＳＵＢは、例えばプリント回路基板について一般に使用されるガラスエポキシ材料でありうる。基板ＳＵＢは、例えば、厚さ１．２ミリメートル（ｍｍ）、幅１５ｍｍ及び長さ５０ｍｍでありうる。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、プリント回路基板について一般に使用される銅をエッチングすることによって形成されることができる。
【００２３】
より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、半波長ダイポールの形である。それゆえ、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、実質的に対称である２つのアンテナ素子ＡＥ１及びＡＥ２を有する。同じことが、アンテナ素子ＡＥ３及びＡＥ４を有するより高い周波数帯のアンテナＨＢＡにもあてはまる。各々のアンテナ素子ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３、ＡＥ４は、それぞれ、給電端ＥＦ１、ＥＦ２、ＥＦ３、ＥＦ４から開放端ＥＯ１、ＥＯ２、ＥＯ３、ＥＯ４まで延在する導電パスの形である。導電パスは、およそ４分の１波長の長さである。すなわち、アンテナ素子ＡＥの給電端ＦＥと開放端ＥＯとの間の距離は、ほぼ４分の１波長である。
【００２４】
アンテナアセンブリＡＮＡは、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡを電気的に並列に結合する２つのアンテナ結合短絡部ＶＣ１及びＶＣ２を有する。より正確には、アンテナ結合短絡部ＶＣ１は、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡのアンテナ素子ＡＥ１を、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡの対応するアンテナ素子であるアンテナ素子ＡＥ３と電気的に結合する。アンテナ結合短絡部ＶＣ２は、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡのアンテナ素子ＡＥ２を、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡの対応するアンテナ素子であるアンテナ素子ＡＥ４と電気的に結合する。
【００２５】
アンテナ結合短絡部ＶＣ１は、相対的に、アンテナ素子ＡＥ１及びＡＥ３の個々の給電端ＥＦ１及びＥＦ３にそれぞれ近い。例えば、アンテナ素子ＡＥ３を参照して、アンテナ結合短絡部ＶＣ１と給電端ＥＦ３との間の距離は、アンテナ結合短絡部ＶＣ１と開放端ＥＯ３との間の距離の少なくとも１０倍小さい。同じことが、アンテナ結合短絡部ＶＣ２にもあてはまり、かかるアンテナ結合短絡部ＶＣ２は、相対的に、アンテナ素子ＡＥ２及びＡＥ４の個々の給電端ＥＦ２及びＥＦ４に近い。
【００２６】
アンテナアセンブリＡＮＡは、２つの給電点ＦＰ１及びＦＰ２を有する。ワイヤレスリンク回路ＷＬＣは、２つの給電点ＦＰ１及びＦＰ２を介して、図１が示すアンテナアセンブリＡＮＡに電気的に結合される。すなわち、受信モードにおいて、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣは、２つの給電点ＦＰ１及びＦＰ２から無線周波数信号ＲＦを得る。逆に、送信モードにおいて、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣは、２つの給電点ＦＰ１及びＦＰ２に無線周波数信号ＲＦを与える。
【００２７】
図３は、基板ＳＵＢの第１の主表面ＭＳ１に向かって見たアンテナアセンブリＡＮＡを示している。図３は、一点鎖線Ａ−Ｂを示しており、図２が示す断面は、かかる一点鎖線Ａ−Ｂに沿って切り取られたものである。図３は、アンテナ素子ＡＥ１及びＡＥ２を有するより低い周波数帯のアンテナＬＢＡを示している。これらのアンテナ素子は、三角形の形状を有する。アンテナ素子ＡＥ１は、その給電端ＦＥ１において相対的に狭く、その開放端ＯＥ１において相対的に広い。同じことが、アンテナ素子ＡＥ２にもあてはまる。この三角形の形状は、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡが、適当な帯域幅を有することを可能にする。
【００２８】
図３は、同軸ケーブルＣＸが、アンテナアセンブリＡＮＡをワイヤレスリンク回路ＷＬＣに電気的に結合することを示している。同軸ケーブルＣＸは、内部導体及び外部導体を有し、外部導体は、環状であり、内部導体を囲む。内部導体は、給電点ＦＰ１に結合され、それゆえアンテナ素子ＡＥ１に結合され、更には、アンテナ結合短絡部ＶＣ１を介してアンテナ素子ＡＥ３にも結合される。内部導体は、給電点ＦＰ２に結合され、それゆえアンテナ素子ＡＥ２に結合され、更には、アンテナ結合短絡部ＶＣ２を介してアンテナ素子ＡＥ４にも結合される。
【００２９】
図３は更に、あたかも基板ＳＵＢがいくぶん透明であるかのように、第２の主表面ＭＳ２にあるアンテナ素子ＡＥ３及びＡＥ４を点線で示している。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡのアンテナ素子ＡＥ１とより高い周波数帯のアンテナＨＢＡのアンテナ素子ＡＥ３との間には相当な重なりがある。それゆえ、アンテナ素子ＡＥ１とＡＥ３との間には相当な容量結合がある。この容量結合は、いわば、これらのアンテナ素子を形成する個々の導電パスの相当な部分にわたって分布される。
【００３０】
例えば、アンテナ結合短絡部ＶＣ１がないものとする。その場合、アンテナ素子ＡＥ１及びアンテナ素子ＡＥ３は、キャパシタンスと考えられることができる。このキャパシタンスは、関心のある周波数において相対的に低いインピーダンスを有する。例えば、アンテナアセンブリＡＮＡがただ１つのアンテナを有するとすると、インピーダンスは、給電点ＦＰ１及びＦＰ２に見られるアンテナインピーダンスより低くなりうる。５０オーム及び７５オームが、一般的なアンテナインピーダンス値である。同じことが、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡのアンテナ素子ＡＥ２及びＡＥ４にもそれぞれあてはまる。これらのアンテナ素子もまた実質的に容量結合される。
【００３１】
図４は、基板ＳＵＢの第２の主表面ＭＳ２に向かって見たアンテナアセンブリＡＮＡを示している。すなわち、一点鎖線Ａ−Ｂに沿ってアンテナアセンブリＡＮＡを反転させることによって、図３及び図４が提供する個々のビューの間の切り換えを行うことが可能である。図４は、アンテナ素子ＡＥ３及びＡＥ４を有するより高い周波数帯のアンテナＨＢＡを示している。これらのアンテナ素子は、矩形の形状を有し、かかる形状は、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡが、適当な帯域幅を有することを可能にする。アンテナ素子ＡＥ３の給電端ＥＦ３に近いアンテナ結合短絡部ＶＣ１は、アンテナ素子ＡＥ３をアンテナ素子ＡＥ１に電気的に結合し、更には、給電点ＦＰ１及び同軸ケーブルＣＸの内部導体を介してワイヤレスリンク回路ＷＬＣに電気的に結合される。アンテナ素子ＡＥ４の給電端ＥＦ４に近いアンテナ結合短絡部ＶＣ２は、アンテナ素子ＡＥ４をアンテナ素子ＡＥ２に電気的に結合し、更には、給電点ＦＰ２及び同軸ケーブルＣＸの外部導体を介してワイヤレスリンク回路ＷＬＣに電気的に結合される。
【００３２】
２．４５ＧＨｚの信号が、図２、図３及び図４が示すアンテナアセンブリＡＮＡに与えられるものとする。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、この周波数において半波長ダイポールを構成する。アンテナアセンブリＡＮＡは、あたかもより低い周波数帯のアンテナＬＢＡのみが存在するかのようにほとんど振る舞う。より高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、重大な影響を及ぼさない。２つの特徴が、この振る舞いの理由を説明する。第１に、２つのアンテナ結合短絡部ＶＣ１及びＶＣ２がこの理由を説明する。先に言及されたように、アンテナ結合短絡部ＶＣ１は、アンテナ素子ＡＥ１及びアンテナ素子ＡＥ３つまり個々の給電端ＥＦ１及びＥＦ３を電気的に結合する。アンテナ結合短絡部ＶＣ２は、アンテナ素子ＡＥ２及びアンテナ素子ＡＥ４つまり個々の給電端ＥＦ２及びＥＦ４を電気的に結合する。第２に、アンテナ素子ＡＥ１及びアンテナ素子ＡＥ３の間には相当な容量結合がある。アンテナ素子ＡＥ２及びアンテナ素子ＡＥ４もまた実質的に容量結合される。２．４５ＧＨｚの信号がアンテナアセンブリＡＮＡに与えられるとき、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、重要ではないがいくらかの影響を及ぼす。より高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、アンテナアセンブリＡＮＡが、この周波数において相対的に小さい容量成分を含む入力インピーダンスを有するようにする。この相対的に小さい容量成分は、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣとの良好なインピーダンス整合を妨げず、これは、損失がない動作を可能にする。
【００３３】
説明の目的で、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡが存在しないものとする。その場合、２．４５ＧＨｚの入力インピーダンスは、約７５オームである。容量成分も誘導成分も実質的にない。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、共振状態にある。このケースと比較して、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、一般に関心のある周波数においてアンテナアセンブリＡＮＡの入力インピーダンスの抵抗成分の少なくとも１０倍小さい相対的に小さい容量成分を生じさせる。
【００３４】
アンテナアセンブリＡＮＡは、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡの存在により、２．４５ＧＨｚから５．２５ＧＨｚまでの遷移周波数帯域のかなりの部分において、容量性入力インピーダンスを有することが留意されるべきである。多くの場合、入力インピーダンスは、この遷移周波数帯域の半分より多くの部分において容量性である。
【００３５】
５．２５ＧＨｚの信号が、アンテナアセンブリＡＮＡに与えられるものとする。より高い周波数帯のアンテナＨＢＡは、この周波数において半波長ダイポールを構成する。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、ほとんどこの周波数において全波長を構成する。より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、切り離して考えられるとき、相対的に高いインピーダンスを構成する。それゆえ、より高い周波数帯のアンテナＨＢＡが、５．２５ＧＨｚにおいてアンテナアセンブリＡＮＡの入力インピーダンスを実質的に決定する。入力インピーダンスは約７５オームであり、これは、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣとの良好なインピーダンス整合及び結果的に損失がない動作を可能にする。
【００３６】
しかしながら、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは、５．２５ＧＨｚにおいて放射の観点から重要な役割を果たす。これは、アンテナ素子ＡＥ１とＡＥ３との間の容量結合及びアンテナ素子ＡＥ２とＡＥ４との間の容量結合による。５．２５ＧＨｚの信号がアンテナアセンブリＡＮＡに与えられるとき、これらの個々の容量結合は、電流が、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡを流れるようにする。その結果、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡは電磁場を放射し、これは、５．２５ＧＨｚにおいてアンテナアセンブリＡＮＡの放射特性に影響を与える。２つのアンテナ結合短絡部ＶＣ１及びＶＣ２は、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡ及びより高い周波数帯のアンテナＨＢＡが、個々の給電端ＥＦ１、ＥＦ２、ＥＦ３及びＥＦ４において等しい位相を有するようにする。
【００３７】
図５は、アンテナアセンブリＡＮＡが、基板ＳＵＢの個々の主表面ＭＳ１、ＭＳ２に対して実質的に垂直である平面において、実質的に無指向性である放射パターンを有することを示している。アンテナアセンブリＡＮＡは、約２．４５ＧＨｚであるより低い周波数帯域及び約５．２５ＧＨｚであるより高い周波数帯域において、このような無指向性の放射パターンを有する。双方の周波数帯域における無指向性の放射パターンは、一方では２つのアンテナ結合短絡部ＶＣ１及びＶＣ２により、他方ではアンテナ素子ＡＥ１及びＡＥ３間並びにアンテナ素子ＡＥ２及びＡＥ４間の容量結合によって達成される。図２は、これらの素子を示している。
【００３８】
更に、より高い周波数帯域において、アンテナアセンブリＡＮＡは、図５が示す平面においていくらかのアンテナ利得を提供する。アンテナ利得は、およそ数デシベル（ｄＢ）である。より高い周波数帯域のアンテナ利得は、同軸ケーブルＣＸの信号損失を補償することができる。これらの信号損失は、概して、より低い周波数帯域よりもより高い周波数帯域において高い。アンテナ利得は、ワイヤレスリンクモジュールが、ワイヤレスリンク回路ＷＬＣからの相対的にあまり大きくない信号電力によって所与の強度の電磁場を生成することを可能にする。アンテナ利得は、更に、ワイヤレスリンクモジュールが、別のワイヤレスリンクモジュールから発する相対的に弱い電磁場からデータを得ることを可能にする。それらの理由のために、アンテナアセンブリＡＮＡは、高い電力効率を与える。
【００３９】
図６は、代替のアンテナアセンブリＡＮＡを示している。代替のアンテナアセンブリＡＮＡは、より低い周波数帯のアンテナＬＢＡを除いて、図２、図３及び図４が示すアンテナアセンブリＡＮＡと実質的に同様である。同一の参照符号は、両方のアンテナアセンブリが具える同様のエンティティを示す。代替のアンテナアセンブリＡＮＡは、２つの矩形のアンテナ素子ＡＥ１ａ及びＡＥ２ａを有する代替のより低い周波数帯のアンテナＬＢＡを有する。これらの２つの矩形のアンテナ素子ＡＥ１ａ、ＡＥ２ａの各々は、給電端ＥＦ１ａ、ＥＦ２ａ及び開放端ＥＯ１ａ、ＥＯ２ａをそれぞれ有する。
【００４０】
図面を参照した上述の詳細な説明は、請求項１が言及する以下の特徴を示す。ワイヤレスリンクモジュール（ＷＬＭ；ＡＮＡ）は、より低い周波数帯のアンテナ（ＬＢＡ）及びより高い周波数帯のアンテナ（ＨＢＡ）を有する。これらのアンテナ（ＬＢＡ、ＨＢＡ）の各々は、給電端（ＦＥ１、ＦＥ３）及び開放端（ＯＥ１、ＯＥ３）を具えるアンテナ素子（ＡＥ１、ＡＥ３）を有する。個々のアンテナ素子（ＡＥ１、ＡＥ３）は、実質的に容量結合される。更に、個々のアンテナ素子（ＡＥ１、ＡＥ３）は、アンテナ結合短絡部（ＶＣ１）を介して、個々の給電端（ＦＥ１、ＦＥ３）において電気的に結合される。請求項において、アンテナアセンブリ（ＡＮＡ）は、それ自体、ワイヤレスリンクモジュールと考えられることができることが留意されるべきである。従って、「ワイヤレスリンクモジュール」なる語は、詳細な説明のワイヤレスリンクモジュール（ＷＬＭ）のみならず、適当な場合にはアンテナアセンブリ（ＡＮＡ）をもカバーする。
【００４１】
上述の詳細な説明は更に、請求項２が言及する以下の任意の特徴を示す。互いに向かい合う平面導体は、実質的に容量結合される個々のアンテナ素子（ＡＥ１、ＡＥ３）を形成する。これは、個々のアンテナ素子のかなり大きな部分にわたって分布される容量結合を可能にし、このことは、満足な放射パターンに寄与する。
【００４２】
上述の詳細な説明は更に、請求項３が言及する以下の任意の特徴を示す。より低い周波数帯のアンテナ（ＬＢＡ）は、基板（ＳＵＢ）の主表面（ＭＳ１）に設けられる。より高い周波数帯のアンテナ（ＨＢＡ）は、基板（ＳＵＢ）の別の主表面（ＭＳ２）に設けられる。個々の主表面（ＭＳ１、ＭＳ２）は、互い向かい合っている。これは、例えば標準のプリント回路基板技術に基づいて、相対的に低いコストでの実現を可能にする。その上、例えば相対的に大きい電力信号が与えられるとき、基板は、より低い周波数帯のアンテナとより高い周波数帯のアンテナとの間に破裂放電が発生することを防ぐ。
【００４３】
上述の詳細な説明は更に、請求項４が言及する以下の任意の特徴を示す。より低い周波数帯のアンテナ（ＬＢＡ）及びより高い周波数帯のアンテナ（ＨＢＡ）の各々は、給電端（ＦＥ２、ＦＥ４）及び開放端（ＯＥ２、ＯＥ４）を具える他のアンテナ素子（ＡＥ２、ＡＥ４）を有する。従って、より低い周波数帯のアンテナ（ＬＢＡ）及びより高い周波数帯のアンテナ（ＨＢＡ）の各々は、ダイポールを形成する。個々の他のアンテナ素子（ＡＥ２、ＡＥ４）は、実質的に容量結合される。更に、個々の他のアンテナ素子（ＡＥ２、ＡＥ４）は、他のアンテナ結合短絡部（ＶＣ２）を介して、個々の給電端（ＦＥ２、ＦＥ４）において電気的に結合される。このダイポール様の実現は、満足な放射パターンを提供する小さいサイズの実現を可能にする。
【００４４】
上述の詳細な説明は更に、請求項５が言及する以下の任意の特徴を示す。より低い周波数帯のアンテナ（ＬＢＡ）のアンテナ素子（ＡＥ１）は、三角形の形状を有する。より高い周波数帯のアンテナ（ＨＢＡ）のアンテナ素子（ＡＥ３）は、矩形の形状を有する。これは、より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナが、個々の適当な帯域幅を有することを可能にする。
【００４５】
上述した特徴は、多くのさまざまな異なる態様で実現されることができる。これを説明するために、いくつかの代替例が、簡潔に示される。
【００４６】
より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナはそれぞれ、単一のアンテナ素子及び接地面を有するモノポールであってもよい。実質的に容量結合される個々のアンテナ素子は、任意の適切な長さを有することができる。４分の１波長は、単なる一例である。個々のアンテナ素子は、それぞれがロッド（棒）の形であってもよい。個々のロッドは、これらのロッド間で十分な容量結合を達成するように、互いに相対的に近くにありうる。任意の誘電材料又は物質が、個々のアンテナ素子間に配置されることができる。これは、１に等しい誘電率を有する空気を含む。可撓性の絶縁材料が、基板として任意に使用されることもできる。任意の適切な導電材料が、アンテナ素子を形成することができる。アンテナ素子は、いかなる形状も有してもよい。例えば、平面アンテナ素子は、環状又は楕円の形状を有することができる。形状は、規則的である必要はない。より低い周波数帯のアンテナ及びより高い周波数帯のアンテナは、調波関係にある必要はない。例えば、関心のある周波数帯域は、１：１．５の周波数比を有することができる。
【００４７】
ハードウェア若しくはソフトウェアアイテム又はこれらの両方によって機能を実現する多くのやり方がある。この点において、図面は、非常に概略的であり、各々の図面は、本発明の１つの可能性のある実施例のみを表している。このように、図面は、それぞれ異なるブロックとしてそれぞれ異なる機能を示しているが、これは単一のハードウェア又はソフトウェアアイテムが、いくつかの機能を実行することを決して除外しない。更に、ハードウェア若しくはソフトウェアアイテム又はそれらの両方のアセンブリが、１つの機能を実行することも除外しない。
【００４８】
図面を参照する詳細な説明は、本発明を説明するものであって、制限するものではないことを、上述した注釈は明示している。添付の特許請求の範囲内にある多くの代替例がある。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、特許請求の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。「有する、含む」なる語は、特許請求の範囲に挙げられる他の構成要素又はステップの存在を除外しない。単数形で表わされる構成要素又はステップは、このような構成要素又はステップの複数の存在を除外しない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ワイヤレスパーソナルエリアネットワークを示すブロック図。
【図２】ワイヤレスパーソナルエリアネットワークの一部を形成するアンテナアセンブリを示す断面図。
【図３】アンテナアセンブリの一部を形成する基板の第１の主表面に向かって見たアンテナアセンブリを示す上面図。
【図４】基板の第２の主表面に向かって見たアンテナアセンブリを示す下面図。
【図５】アンテナアセンブリの放射パターンを示す斜視図。
【図６】代替のアンテナアセンブリを示す上面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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