(57)【要約】  装置（１）は、無線周波数信号を交換するアンテナ（２）を有する。アンテナ（２）は２つの導電層（２１、２２）を有する。導電層（２１、２２）は２つの接続点（３１ａ、３２ａ）を有し、及び導電層（２１、２２）を互いに分離する間隙（２３）により分離され、及び導電ブリッジ（２４）により互いに結合される。これらのアンテナ（２）は、十分なアンテナ性能を有し、大きな寸法である電力増幅器を必要とせず、余分な電力消費を導入せず、十分な帯域を有し、低価格であり及び容易に製造され得る。導電層（２１、２２）は、処理回路（４１）及びインターフェース回路（４２）を持ち得る。２つの更なる接続点（３１ｂ、３２ｂ）を導入することにより、間隙（２３）は導電ブリッジ（２４）により第１の間隙（２３ａ）と第２の間隙（２３ｂ）とに分割され、及びアンテナ（２）は異なる周波数帯で用いられ得る。導電層（２１、２２）は互いに角度を作って良く、アンテナ（２）を装置構造に依存した形状にさせる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、無線周波数信号を他の装置と交換するアンテナを有し、前記アンテナは、
−第１の接続点を有する第１の導電層；
−第２の接続点を有する第２の導電層；
−前記導電層を互いに分離する間隙；及び
−前記導電層を互いに結合する導電ブリッジ；を有し、
前記第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに位置付けられる、装置。
【請求項２】
前記間隙は空隙であり、並びに第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに前記間隙から最大で間隙幅の距離に位置付けられる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記導電層の外周は前記無線周波数信号の波長の少なくとも５０％であり、及び間隙長は前記無線周波数信号の波長の１０％乃至５０％の間であり、及び間隙幅は無線周波数信号の波長の最大で２０％である、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記第１の導電層は、更に処理回路を持つ担体である、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第２の導電層は、更にインターフェース回路を持つ担体である、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記間隙は、前記導電ブリッジにより互いに分離された第１の間隙及び第２の間隙を有し、前記第１及び第２の接続点は、前記第１の間隙の近くに位置付けられ、並びに前記第１の導電層は更なる第１の接続点を更に有し、及び前記第２の導電層は更なる第２の接続点を更に有し、前記更なる第１及び更なる第２の接続点は前記第２の間隙の近くに位置付けられる、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の間隙は空隙であり、及び前記第１及び第２の接続点は前記第１の間隙の近くに前記第１の間隙から最大で間隙幅の距離に位置付けられ、及び前記更なる第１及び更なる第２の接続点は前記第２の間隙の近くに前記第２の間隙から最大で前記間隙幅の距離に位置付けられる、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記第１の間隙は、前記無線周波数信号の第１の波長の１０％乃至５０％の間の第１の間隙長を有し、及び前記第２の間隙は、前記無線周波数信号の第２の波長の１０％乃至５０％の間の第２の間隙長を有する、請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記無線周波数信号の第１の波長は、１ＧＨｚより低い周波数に対応し、及び前記無線周波数信号の第２の波長は、１ＧＨｚより高い周波数に対応する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記導電層は、グランド表面に悪い影響を与えない、請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記導電層は、プリント回路基板又は他の積層板材料の一部を形成する、請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記導電層は互いに角度を作り、前記角度はゼロ度と異なり及び１８０度と異なる、請求項１記載の装置。
【請求項１３】
アンテナであって、無線周波数信号を他の装置と交換する装置で用いられ、前記アンテナは、
−第１の接続点を有する第１の導電層；
−第２の接続点を有する第２の導電層；
−前記導電層を互いに分離する間隙；及び
−前記導電層を互いに結合する導電ブリッジ；を有し、
前記第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに位置付けられる、アンテナ。
【請求項１４】
方法であって、無線周波数信号を交換し、前記方法はアンテナを用いる段階を有し、前記アンテナは、
−第１の接続点を有する第１の導電層；
−第２の接続点を有する第２の導電層；
−前記導電層を互いに分離する間隙；及び
−前記導電層を互いに結合する導電ブリッジ；を有し、
前記第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに位置付けられる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数信号を他の装置と交換するアンテナを有する装置に関し、並びにアンテナ及び方法に関する。
【０００２】
当該装置の例は、ホームシアター装置、サラウンドサウンド装置、無線ヘッドホン装置、セカンドルーム無線音響装置、バイオセンシング装置、測位追跡装置、移動体端末及び無線インターフェースである。
【背景技術】
【０００３】
従来のアンテナは特許文献１から知られている。特許文献１は図２及び図３においてＲＦモジュール２０６を有するグランド表面２０２を開示している。このＲＦモジュール２０６は、開路端と閉路端とを備えたスロット３０４を組み込むグランド層３０２に取り付けられたＲＦ回路３０６を有する。特許文献１の図１１に開示されるように、接続点３０８、１１０２は、閉路端の近くのスロット３０４の両側に位置付けられる。
【０００４】
知られているアンテナは、特に、グランド層がグランド表面に悪影響を与えるという事実のため不利である。このようなグランド表面は、十分なアンテナ性能を生じるが、比較的大きい。
【特許文献１】米国特許第２００２／０１７７４１６  Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許第６４０７７０６  Ｂ２号明細書
【特許文献３】米国特許第６７６８４６１  Ｂ２号明細書
【特許文献４】国際公開第０１／５９８８１  Ａｌ号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に、十分なアンテナ性能を有する比較的小さいアンテナを有する装置を提供することである。
【０００６】
本発明の更なる目的は、特に、十分なアンテナ性能を有する比較的小さいアンテナ、及び十分なアンテナ性能を有する比較的小さいアンテナと組み合わせた使用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による装置は、無線周波数信号を他の装置と交換するアンテナを有する。前記アンテナは、
−第１の接続点を有する第１の導電層；
−第２の接続点を有する第２の導電層；
−前記導電層を互いに分離する間隙；及び
−前記導電層を互いに結合する導電ブリッジ；を有し、
前記第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに位置付けられる。
【０００８】
間隙により互いに分離され且つ導電ブリッジにより互いに導電性結合された２つの異なる導電層により、アンテナは十分なアンテナ性能を有する。これは次のように導出され得る。特許文献１では、１つの且つ同一のグランド層は、スロットを開路端と閉路端と合併する。ＲＦ回路をグランド層に取り付け可能にするため、スロットはグランド層に非対称に位置付けられる。特許文献１でアンテナ性能を向上するため、放射素子として動作するグランド表面が導入されなければならない。本発明によると、２つの異なる導電層を用いることにより、もはやこのようなグランド表面を導入する必要がない。
【０００９】
留意すべき点は、特許文献２が線を備えた正方形素子を有するアンテナを開示していることである。これらの線は、実際のアンテナを形成する。特許文献３は、間隙により分離された楕円素子と長方形素子とを有するアンテナを開示する。両方の素子は、導電ブリッジを介し互いに導電性結合されない。特許文献４は、間隙により分離されたランドを有するアンテナを開示する。これらのランドは、導電ブリッジを介し互いに導電性結合されない。これらのアンテナは、所謂ノッチアンテナと異なるように機能する。対照的に、本発明による装置のアンテナは、所謂ノッチアンテナに相当し機能する。所謂ノッチアンテナは、接続点を備えた非導電スロットを備えた導電層を有する。前記導電層は、無線周波数信号を受信及び／又は送信するために用いられる。また接続点を備えた前記非導電スロットは、前記無線周波数信号を前記導電層から受信し及び／又は前記無線周波数信号を前記導電層へ供給するために用いられる。
【００１０】
本発明による装置内のアンテナは、効率的な放射器であるので更に有利である。アンテナは、無線周波数信号を受信すると同様に送信するために用いられ得る。アンテナは、十分な帯域を有し、実際には広帯域であり、低価格であり及び製造が容易であり得る。接続点をブリッジにより近く位置付けることにより、アンテナインピーダンスは減少する。逆も同様である。導電ブリッジは、例えば、線又はコネクター等を有する。この導電ブリッジを少し柔軟に作ることにより、又はこのブリッジを少し柔軟にすることにより、アンテナは衝撃をより良く扱い得る。
【００１１】
本発明による装置の実施例は、空隙である間隙、並びに前記間隙の近くに前記間隙から最大で間隙幅の距離に位置付けられた第１及び第２の接続点により定められる。空隙の使用は、他の非導電間隙と比較して、アンテナの帯域を増大する。
【００１２】
本発明による装置の実施例は、無線周波数信号の波長の少なくとも５０％である導電層の外周、及び無線周波数信号の波長の１０％乃至５０％の間である間隙長、及び無線周波数信号の波長の最大で２０％である間隙幅により定められる。このアンテナは、良好なアンテナ性能を有する。望ましくは、外周はそれぞれ約１波長である。
【００１３】
本発明による装置の実施例は、更に処理回路を持つ担体である第１の導電層により定められる。この処理回路は、例えば、無線周波数回路及びベースバンド回路のような信号処理回路を有する。
【００１４】
本発明による装置の実施例は、更にインターフェース回路を持つ担体である第２の導電層により定められる。このインターフェース回路は、例えば、音量制御回路及びチャンネル制御回路のようなユーザーインターフェース回路を有する。
【００１５】
本発明による装置の実施例は、導電ブリッジにより互いに分離された第１の間隙及び第２の間隙を有する間隙、前記第１の間隙の近くに位置付けられた第１及び第２の接続点、並びに更なる第１の接続点を更に有する第１の導電層及び更なる第２の接続点を更に有する第２の導電層、により定められ、前記更なる第１及び更なる第２の接続点は前記第２の間隙の近くに位置付けられる。これはアンテナを、第１の間隙がアクティブである場合である第１のモードで、又は第２の間隙がアクティブである場合である第２のモードで使用可能にする。
【００１６】
本発明による装置の実施例は、空隙である第１及び第２の間隙、前記第１の間隙の近くに前記第１の間隙から最大で間隙幅の距離に位置付けられた第１及び第２の接続点、及び前記第２の間隙の近くに前記第２の間隙から最大で前記間隙幅の距離に位置付けられた更なる第１及び更なる第２の接続点、により定められる。空隙の仕様は、他の非導電間隙と比較して、アンテナの帯域を増大する。
【００１７】
本発明による装置の実施例は、無線周波数信号の第１の波長の１０％乃至５０％の間の第１の間隙長を有する第１の間隙、及び無線周波数信号の第２の波長の１０％乃至５０％の間の第２の間隙長を有する第２の間隙、により定められる。第１のモードでは、無線周波数信号は第１の波長を有し交換される。また第２のモードでは、無線周波数信号は第２の波長を有し交換される。
【００１８】
本発明による装置の実施例は、１ＧＨｚより低い周波数に対応する無線周波数信号の第１の波長、及び１ＧＨｚより高い周波数に対応する無線周波数信号の第２の波長により定められる。第１の波長は、例えば、８００ＭＨｚ乃至９５０ＭＨｚの間に位置付けられた周波数に対応する。また第２の波長は、例えば、２．４ＧＨｚの周波数に対応する。
【００１９】
本発明による装置の実施例は、グランド表面に悪い影響を与えない導電層により定められる。これは、アンテナを可能な限り小型にさせる。
【００２０】
本発明による装置の実施例は、プリント回路基板又は他の積層板材料の一部を形成する導電層により定められる。これは、プリント回路基板又は他の積層板材料に二重機能、つまりアンテナ機能及び実装機能を有させる。
【００２１】
本発明による装置の実施例は、互いに角度を作る導電層により定められ、前記角度はゼロ度と異なり及び１８０度と異なる。これは、アンテナを装置の構造に基づく形状にさせ、及びアンテナ全体の方向性を向上する。
【００２２】
本発明によるアンテナは、無線周波数信号を交換し、前記アンテナは、
−第１の接続点を有する第１の導電層；
−第２の接続点を有する第２の導電層；
−前記導電層を互いに分離する間隙；及び
−前記導電層を互いに結合する導電ブリッジ；を有し、
前記第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに位置付けられる。
【００２３】
本発明による方法は、無線周波数信号を交換し、前記方法はアンテナを使用する段階を有し、前記アンテナは、
−第１の接続点を有する第１の導電層；
−第２の接続点を有する第２の導電層；
−前記導電層を互いに分離する間隙；及び
−前記導電層を互いに結合する導電ブリッジ；を有し、
前記第１及び第２の接続点は前記間隙の近くに位置付けられる。
【００２４】
本発明によるアンテナ及び本発明による方法の実施例は、本発明による装置の実施例と対応する。
【００２５】
本発明は特に次の見識に基づく。つまり従来のアンテナは非対称スロットを有する１つのグランド層を用い、及び放射素子として動作するために導入されるべき比較的大きいグランド表面を必要とすることである。また本発明は特に次の基本的考えに基づく。つまり１つ以上の間隙により互いに分離され且つ１つ以上の導電ブリッジにより互いに結合された２つ以上の異なる導電層は、十分なアンテナ性能を実現するために用いられるべきであるという考えである。
【００２６】
本発明は問題を解決し、特に、十分なアンテナ性能を有する比較的小さいアンテナを有する装置を提供し、及び特に、アンテナが十分なアンテナ性能を有するので有利である。アンテナは、効率的な放射器であり、及び無線周波数信号を受信すると同様に送信するために用いられ得る。アンテナは、十分な帯域を有し、実際には広帯域であり、低価格であり及び製造が容易であり得る。
【００２７】
本発明のこれら及び他の態様は、本願明細書に記載される実施例から、及びその説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
例えばホームシアター装置、サラウンドサウンド装置、無線ヘッドホン装置、セカンドルーム無線音響装置、バイオセンシング装置、測位追跡装置、移動体端末又は無線インターフェースのような図１に示された本発明による装置１は、無線ユニット３と結合された本発明によるアンテナ２を有する。無線ユニット３は、デジタル信号プロセッサー４と結合される。デジタル信号プロセッサー４は、マンマシンインターフェース６と、デジタルアナログコンバーター５を介し間接的に、及び如何なるユニットも間に有さず直接的に結合される。
【００２９】
より詳細に図２に示された本発明によるアンテナ２は、非導電間隙２３により分離され且つ導電ブリッジ２４を介し互いに導電性結合された第１の導電層２１及び第２の導電層２２を有する。この導電ブリッジ２４は、間隙２３を第１の間隙２３ａと第２の間隙２３ｂとに分離する。第１の導電層２１は、第１の間隙２３ａの近くに位置付けられた第１の接続点３１ａ及び第２の間隙２３ｂの近くに位置付けられた更なる第１の接続点３１ｂを有する。また第２の導電層２２は、第１の間隙２３ａの近くに位置付けられた第２の接続点３２ａ及び第２の間隙２３ｂの近くに位置付けられた更なる第２の間隙３２ｂを有する。処理回路４１は、第１の導電層２１に取り付けられる。またインターフェース回路４２は、第２の導電層２２に取り付けられる。（更なる）接続点３１ａ、３２ａ（３１ｂ、３２ｂ）の１つは、例えばグランド供給点であり、他方は例えば信号供給点である。
【００３０】
間隙２３は例えば空隙である。これは、他の非導電間隙と比較して、アンテナ２の帯域を増大する。第１及び第２の接続点３１ａ、３２ａは、間隙２３の近くに間隙２３から最大で間隙幅の距離に位置付けられる。間隙幅は、導電層２１、２２の間の距離である。
【００３１】
良好なアンテナ性能を得るため、導電層２１、２２の外周は、示されない他の装置と交換されるべき無線周波数信号の波長の少なくとも５０％である。
第１の間隙２３ａの第１の間隙長は、無線周波数信号の波長の１０％乃至５０％の間であり、間隙幅は最大で無線周波数信号の波長の２０％である。第１の間隙２３ａの第１の間隙長は、導電ブリッジ２４から導電層２１、２２の１つの角までの距離である。当該角は、第１の間隙２３ａを導電ブリッジ２４から第１の間隙２３ａの開路端へ辿ると最初に現れる。望ましくは、外周はそれぞれ約１波長であり、及び間隙長は約４分の１波長である。
【００３２】
第１の導電層２１は、例えば無線周波数回路（無線ユニット３）及びベースバンド回路（デジタル信号プロセッサー４及びデジタルアナログコンバーター５）のような信号処理回路のような処理回路４１を持っている。
【００３３】
第２の導電層２２は、例えば音量制御回路及びチャンネル制御回路（マンマシンインターフェース６）のようなユーザーインターフェース回路のようなインターフェース回路４２を持っている。
【００３４】
アンテナ２は、第１の間隙２３ａと第１及び第２の接続点３１ａ、３２ａとがアクティブである場合である第１のモード、又は第２の間隙２３ｂと更なる第１及び更なる第２の接続点３１ｂ、３２ｂとがアクティブである場合である第２のモードで動作されて良い。
【００３５】
第１の間隙２３ａの第１の間隙長は、無線周波数信号の第１の波長の１０％乃至５０％の間であり、第２の間隙２３ｂの第２の間隙長は無線周波数信号の第２の波長の１０％乃至５０％の間である。第２の間隙２３ｂの第２の間隙長は、導電ブリッジ２４から導電層２１、２２の１つの角までの距離である。当該角は、第２の間隙２３ｂを導電ブリッジ２４から第２の間隙２３ｂの開路端へ辿ると最初に現れる。第１のモードでは、無線周波数信号は第１の波長を有し交換される。また第２のモードでは、無線周波数信号は第２の波長を有し交換される。無線周波数信号の第１の波長は、例えば８００ＭＨｚ乃至９５０ＭＨｚの間に位置付けられた周波数のような１ＧＨｚより低い周波数に対応する。また無線周波数信号の第２の波長は、２．４ＧＨｚの周波数のような１ＧＨｚより高い周波数に対応する。
【００３６】
導電層２１、２２は、グランド表面に悪い影響を与えない。これは、アンテナ２を可能な限り小型にさせる。導電層２１、２２は、プリント回路基板又は他の積層板材料の一部を形成する。これは、プリント回路基板又は他の積層板材料に二重機能、つまりアンテナ機能及び実装機能を有させる。
【００３７】
導電層２１、２２は、（例えば導電ブリッジにヒンジ機能を与えることにより）互いに角度を作って良い。当該角度は、ゼロ度と異なり、且つ１８０度と異なる。これは、アンテナ２を装置１の構造に基づく形状にさせ、及びアンテナ２全体の方向性を向上する。
【００３８】
図３には、取り付けられている処理回路４１及びインターフェース回路４２を備えた、本発明によるアンテナ２の上面図が示される。導電層２１、２２は、例えば厚さ１．６ｍｍを有する例えばＦＲ４プリント基板である。第１の導電層２１は例えば５８×５８ｍｍであり、第２の導電層２２は例えば７０×３２ｍｍである。処理回路４１は例えば３３×２４ｍｍである。グランド接続点３１ａは、第１の導電層２１内に見られる。間隙幅は０．５ｍｍ乃至５ｍｍであって良い。処理回路４１及びインターフェース回路４２は、示されない遮蔽体により遮蔽され、効率的にアンテナ表面を増大させて良い。このような遮蔽体は、導電層２１、２２と導電性結合されるべきである。
図４には、インピーダンス回路を備えたアンテナ組立部品を採用した後の、本発明によるアンテナ２の平面シミュレーターでシミュレートされた反射減衰量が示される。帯域幅は、全世界の無線音声周波数帯を網羅するのに十分である。
【００３９】
図５には、特に本発明によるアンテナ２の平面シミュレーターでシミュレートされた三次元放射パターンが示される。アンテナ２は、空隙が水平偏向された場合、垂直双極子として動作する。
【００４０】
図６には、本発明によるアンテナ２の平面シミュレーターでシミュレートされた二次元放射パターンが示される。
【００４１】
留意すべき点は、以上に説明された実施例は、本発明を制限するものではないことである。当業者は、請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施例を考案できるだろう。請求項では、括弧内の如何なる参照符号も、請求項を制限すると見なされるべきではない。「有する」の語及びその活用の使用は、請求項に記載された以外の構成要素又は段階の存在を排除するものではない。要素に付される単数表記の語は、当該要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の異なる素子を有するハードウェアの手段により実施されて良い。複数の手段を列挙した装置の請求項では、これら複数の手段は、１つ及び同一のハードウェア要素により実施され得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項で引用されることは、これら手段の組み合わせが効果的に利用できないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるアンテナを有する本発明による装置を図式的に示す。
【図２】本発明によるアンテナを更に詳細に図式的に示す。
【図３】取り付けられる処理回路及びインターフェース回路を備えた、本発明によるアンテナの上面図を示す。
【図４】本発明によるアンテナの平面シミュレーターでシミュレートされた反射減衰量を示す。
【図５】本発明によるアンテナの平面シミュレーターでシミュレートされた三次元放射パターンを示す。
【図６】本発明によるアンテナの平面シミュレーターでシミュレートされた二次元放射パターンを示す。
【図１】
2008523655.tif 000003
【図２】
2008523655.tif 000004
【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】
2008523655.tif 000009
2008523655.tif 000010
2008523655.tif 000011