(57)【要約】  三次元ビームのカバレッジを達成するワイヤレス・アンテナアレイシステムの実施例が、本願明細書に記載されている。他の実施例についても、記載されており、かつクレームされている。
2011517394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波通信方式デバイスであって：
第１の基板上の縦型アンテナアレイと；
第２の基板上の平面アンテナアレイと；
前記縦型アンテナアレイ、及び前記平面アンテナアレイが接続され、ミリ波信号を使用して通信するＩＣと；
を有する、ミリ波通信方式デバイス。
【請求項２】
前記縦型アンテナアレイは、準八木宇田アンテナ、スロットアンテナ、ビバルディ・アンテナ、ダイポールアンテナ、及びロープロファイルホーンアンテナからなるグループから選択される、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項３】
前記平面アンテナアレイは、パッチアンテナ、スロットアンテナ、螺旋アンテナ、モノポールアンテナ、及びダイポールアンテナからなるグループから選択される、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項４】
複数の縦型アンテナアレイを更に含む、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項５】
複数の平面アンテナアレイを更に含む、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項６】
当該ミリ波通信方式デバイスは、全方向性アンテナである、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項７】
前記ＩＣの処理回路が、選択された方向のミリ波信号を受信し、かつ送信するよう構成される、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項８】
前記ＩＣは、シールドされたバイアを使用して、前記縦型アンテナアレイ、及び前記平面アンテナアレイへ接続される、請求項１記載のミリ波通信方式デバイス。
【請求項９】
６０ＧＨｚバンド無線通信のための装置であって、
第１の基板上の平面アンテナ、及び第３の基板上の縦型アンテナを使用して前記６０ＧＨｚバンドにおいて通信するワイヤレス通信デバイスを有し、前記縦型アンテナ、及び前記平面アンテナは、第２の基板のバイアを介してＩＣに接続される、装置。
【請求項１０】
前記縦型アンテナは、準八木宇田アンテナ、スロットアンテナ、ビバルディ・アンテナ、ダイポールアンテナ、及びロープロファイルホーンアンテナからなるグループから選択される、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記平面アンテナは、パッチアンテナ、スロットアンテナ、螺旋アンテナ、モノポールアンテナ、及びダイポールアンテナからなるグループから選択される、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
複数の縦型アンテナを更に含む、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
複数の平面アンテナを更に含む、請求項９記載の装置。
【請求項１４】
当該装置は、全方向性アンテナである、請求項９記載の装置。
【請求項１５】
前記ＩＣの処理回路が、選択された方向のミリ波信号を受信し、かつ送信するよう構成される、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記バイアは、シールドされたバイアである、請求項９記載の装置。
【請求項１７】
マルチポイント・ワイヤレス通信デバイスであって：
６０ＧＨｚバンドにおいて作動するように構成される複数の平面アンテナと；
前記６０ＧＨｚバンドにおいて作動するように構成した複数の縦型アンテナと；
全方向性アンテナアレイを提供するために、前記複数の平面アンテナ、及び前記複数の縦型アンテナに接続されるＩＣと；
を有する、マルチポイント・ワイヤレス通信デバイス。
【請求項１８】
前記複数の縦型アンテナは、準八木宇田アンテナ、スロットアンテナ、ビバルディ・アンテナ、ダイポールアンテナ、及びロープロファイルホーンアンテナからなるグループから選択される、請求項１７記載のマルチポイント・ワイヤレス通信デバイス。
【請求項１９】
前記複数の平面アンテナは、パッチアンテナ、スロットアンテナ、螺旋アンテナ、モノポールアンテナ、及びダイポールアンテナからなるグループから選択される、請求項１７記載のマルチポイント・ワイヤレス通信デバイス。
【請求項２０】
前記ＩＣは、シールドされたバイアを使用して前記複数の平面アンテナ、及び前記複数の縦型アンテナに接続される、請求項１７記載のマルチポイント・ワイヤレス通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にワイヤレス・アンテナアレイシステムに関する。より詳細には、ＷＰＡＮ／ＷＬＡＮ環境の超高周波（ミリ波）信号を送受信するための無線システム・アーキテクチュアに関する。（なお、対象はこれのみに限定されるものではない）
【背景技術】
【０００２】
技術開発によって、大量の音声、ビデオ、撮影画像、及びデータ情報に対して、デジタル化、及び圧縮ができるようになった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無線移動体通信のデバイス間のデータを転送する条件は、高データレートで正確なデータストリームの受信を行うことである。方位（ａｚｉｍｕｔｈ）、及び仰角（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）に係るアンテナ・カバレッジを達成する改善された品質のアーキテクチャを提供し、無線による転送容量の増加を可能とするアンテナを提供することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一体化されたコンパクトな高性能アンテナを組み込んだ、より小さい形状を、移動ネットワークデバイスおよび／またはアクセスポイントにおいて達成することが重要である。本発明は、実施例によって示すものであって、添付の図面により限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】ワイヤレス・ネットワークにおいて通信する超高周波無線信号を使用してデバイスを例示するブロックダイヤグラムである。
【図２】本発明の一部の実施例に従う超高周波無線信号を使用して三次元のビームカバレッジを達成する無線アンテナアレイアセンブリの平面図である。
【図３】図２の無線アンテナアレイアセンブリの断面の具体例である。
【図４】図２の無線アンテナアレイアセンブリの等角投影図である。
【図５】本発明の一部の実施例に従う無線アンテナアレイアセンブリの方位ビームカバレッジの実例である。
【図６】本発明の一部の実施例に従う無線アンテナアレイアセンブリの仰角ビームカバレッジの実例である。
【図７】仰角の具体例、及び本発明の一部の実施例に従う上部、及び底部の無線アンテナアレイアセンブリの方位ビームカバレッジである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の詳細な説明において、多数の具体的な詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細な説明なしでも実施され得ると当業者には理解される。他の例において、周知の方法、手順、コンポーネント、及び回路は、本発明を不明確にしてしまうため、詳述していない。
【０００７】
三次元（３Ｄ）ビームカバレッジを達成するために無線アンテナアレイシステム・アーキテクチュアを使用するための方法とシステムの実施例は、本願明細書に記載されている。以下の説明では、例えば方位、及び仰角のアンテナ・カバレッジを達成するためのセクタ化された（ｓｅｃｔｏｒｉｚｅｄ）、フェーズド化された（ｐｈａｓｅｄ）アンテナアレイの配置の記載などの多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者であれば、一つ以上の具体的な詳細が無くても、あるいは、他の方法、コンポーネント、材料等によって本発明が実施されてもよいと認識する。他の例において、周知の構造、材料またはオペレーションは、示されないかまたは本発明の態様を不明確にすることを回避するために、詳細には記載されていない。
【０００８】
ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、及び無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）技術を使用して作動するように設計された低コスト・超高周波（ミリ波）無線デバイスのカバレッジを拡げることは、この技術分野にとっての前進となる。高い周波数の再利用のポテンシャルを提供すると共に、ミリ波通信は比較的高い通信処理能力がある。ビームステアリング、あるいはフェーズドアレイアンテナを使用する既存のミリ波通信技術及びシステムは、方位、及び仰角で超高周波無線信号を使用した装置としてコンパクトで低コストの解決策を提供することができない。短波長を有する超高周波無線信号を使用して通信するように設計されたアンテナは、小さいビーム幅であるため、それほど大きくないパッケージを使用して設計され、そして、コンパクトなアンテナアレイアーキテクチュアを可能とする。非常に高い無線周波数信号（例えば、方位、及び仰角において、免許の不要な狭い周波数バンド幅で、データ転送レートが２．５ギガビット／秒の無線周波数が挙げられる）を利用して作動する低価格でコンパクトなアンテナアレイは、より有利なフォームファクタデザインのアクセスポイントまたは消費者向けデバイスを達成することができ、より多くの種類のアプリケーションに対して向上した操作性を提供する。その結果、既存のアンテナのタイプに内在する通信の方向が制限される点は、回避され、広帯域無線通信の超高周波無線信号を使用するアクセスポイントまたはデバイスは、マルチディレクショナルな無線カバレッジで、低価格で、コンパクトなアレーシステムを享受できる。
【０００９】
６０ＧＨｚのバンドの実施例（５７−６６ＧＨｚ）のミリ波通信装置は、種々のアプリケーションで使用されてもよい。本発明の一部の実施例は、各種デバイス、及びシステムと共に使用され得る。例えば、送信器、受信器、トランシーバ、送受信機、無線通信局、ワイヤレス通信装置、無線アクセスポイント（ＡＰ）、モデム、無線モデム、モバイル・コンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノート・パソコン、タブレットコンピュータ、サーバ・コンピュータ、セットトップボックス、ハンドヘルド・コンピュータ、パーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ）デバイス、携帯端末デバイス、ハンドヘルドＰＤＡデバイス、モバイルステーション（ＭＳ）、グラフィックディスプレイ、通信局、ネットワーク、ワイヤレス・ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）、ワイヤレスＭＡＮ（ＷＭＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、ワイヤレスＷＡＮ（ＷＷＡＮ）、デバイスおよび／または、ネットワークであって既存のＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｅ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｈ、８０２．１１ｉ、８０２．１１ｎ、８０２．１６、８０２．１６ｄ、８０２．１６ｅ標準および／または将来バージョン、および／またはデリバティブ、および／または上記標準のＬｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＡＮ）、ワイヤレスＰＡＮ（ＷＰＡＮ）、上記のＷＬＡＮおよび／またはＰＡＮおよび／またはＷＰＡＮネットワークの一部のユニットおよび／またはデバイス、短方向および／または双方向無線通信システム、セルラ方式無線電話−電話通信システム、移動電話、無線電話、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＰＣＳ）デバイス、ワイヤレス通信装置を組み込むＰＤＡデバイス、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）トランシーバまたはデバイス、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＳＩＭＯ）トランシーバまたはデバイス、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＳＯ）トランシーバまたはデバイス、Ｍｕｌｔｉ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｃｈａｉｎ（ＭＲＣ）トランシーバまたはデバイス、「高性能なアンテナ」技術または複数アンテナ技術、が挙げられる。本発明の一部の実施例は、１またはそれ以上のタイプの無線通信信号および／またはシステム、例えば無線周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）、周波数分割多重（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）、時分割多重（ＴＤＭ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、拡張ＴＤＭＡ（Ｅ−ＴＤＭＡ）、汎用パケット無線システム（ＧＰＲＳ）、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＧＰＲＳ、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）、ワイドバンドＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、ＣＤＭＡ２０００、マルチキャリア変調（ＭＤＭ）、離散マルチトーン変調（ＤＭＴ）、ブルートゥース（ＲＴＭ）、ＺｉｇＢｅｅ（ＴＭ）、等と連動して使用されてもよい。本発明の実施例は、さまざまな他の装置、デバイス、システムおよび／またはネットワークで使用されてもよい。
【実施例】
【００１０】
ここで図に戻ると、図１は、デバイス、例えば超高周波ワイヤレス・ネットワーク１４０で通信する超高周波無線信号を使用するアクセスポイント（１００ａ及び１００ｂ）、移動局（１１０ａ及び１１０ｂ）、グラフィックディスプレイ（１２０）、及び通信局（１３０ａ及び１３０ｂ）、を例示するブロックダイヤグラムである。アクセスポイント１００ａは、他のアクセスポイント１００ｂ、及び通信局（例えば通信局（ＣＳ）１３０ａ、及び１３０ｂ）と通信してもよい。ＣＳ１３０ａ、及び１３０ｂは、固定されていてもよく、また、実質的に固定されたデバイスでもよい。いくつかの実施例では、アクセスポイント１００ａは通信するための超高周波信号を使用してもよい。なお、本発明の範囲はこの点で制限されない。アクセスポイント１００ａはまた、他のデバイス（例えば移動局１１０ａ、及びグラフィックディスプレイ１２０）で通信してもよい。いくつかの実施例では、アクセスポイント１００ａ、及び移動局１１０ａは、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークの一部として作動する。他の実施例では、アクセスポイント１００ａ、及び移動局１１０ａは、メッシュネットワークの一部として作動する、ここで、通信は、メッシュネットワーク（例えば移動局１１０ｂ）の他の無線デバイスに代わって送られるパケットを含んでもよい。固定ワイヤレスアクセス、ＬＡＮ、ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク、携帯型マルチメディアのストリーミング、車内ネットワークなどのローカライズされたネットワークは、適用できるＰ２Ｐ、及びメッシュネットワークの一部の例である。
【００１１】
アクセスポイント（１００ａ及び１００ｂ）、移動局（１１０ａ及び１１０ｂ）、グラフィックディスプレイ（１２０）、及び通信局（１３０ａ及び１３０ｂ）のようなデバイスは、セクタ化され、フェーズド化された組合せの無線アンテナアレイアセンブリを介して送受信される超高周波無線信号を使用して通信してもよい。図２は、本発明の一部の実施例に従って超高周波無線信号を使用して三次元（３Ｄ）ビームカバレッジを達成する無線アンテナアレイアセンブリ２００の平面図である。
【００１２】
一つ以上の平面アンテナ２１０は、第１の基板２２０の表層に密着されてもよく、平面アンテナアレイを形成し、第２の基板２３０（図４を参照）、及び第３基板２４０（図４を参照）を含む二つ以上の基板と結合され、無線アンテナアレイアセンブリ２００が形成される。一つ以上の平面アンテナ２１０は、ダイポール、パッチ、溝または他のいかなる種類のミリ波アンテナ要素であってもよい。第１の基板２２０、第２の基板２３０、及び第３の基板２４０（以下『基板』）は、ミリ波アプリケーションで互換性を持つよう選択される。平面アンテナ２１０は、それらが、ロープロファイルであること、ローコスト、軽量さ、及びそれらの平面アレイへの統合の容易さを理由として使用されてもよい。
【００１３】
基板は、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）、アルミナ（ＡＩ２Ｏ３）、アンテナ用コアマテリアルおよびラミネート、例えばロジャーズ社ＲＯ（登録商標）シリーズ、ｄｕｒｏｉｄ、液晶重合体（ＬＣＰ）、高電気抵抗率シリコンまたはミリ波アプリケーションのための一つ以上の他の適切な基板のグループから選択されてもよい。基板は、１〜５０センチメートル（ｃｍ）の幅の間で、かつ、例えば、実質的に５０ミクロン、及び厚さ１２００ミクロンの間で実質的にいかなるバラエティ形状及びサイズによって成形されてもよい。実施例において、基板は、全て同じ形状、サイズ、及び厚みである。あるいは、基板は、形状、アプリケーション、及び無線アンテナアレイアセンブリ２００の設計及び開発の方法に従って、サイズ及びまたは厚みにおいて異なるように選択的に設計されていてもよい。
【００１４】
第１の基板２２０は、平面アンテナ２１０のフェーズドアレイを密着するためのプラットフォームを提供する平面または実質的に平面であってもよい。平面アンテナ２１０は、矩形状のもの、ディザ処理されたもの、ランダム化されたもの、または所望の仰角ビームカバレッジを達成するために、それらのいかなる組合せで構成されてもよい。フェーズドアレイは、平面フェーズドアレイの放射パターンが所望の方向において補強され、かつ望まれていない方向において抑制されるというような方法で、平面アンテナ２１０を供給しているそれぞれの信号の相対的位相が変化している一群のアンテナである。平面−アレイは、要素が１つの平面に、または実質的に１つの平面にある一群のアンテナである。本実施例における、アンテナの平面フェーズドアレイは、第１の基板２２０から仰角ビームがカバーされる。
【００１５】
各々の平面アンテナ２１０は、導電性シートが選択的に無線信号を送受信するようデザインされ、かつ第１の基板２２０の上に直接形成されてもよい。各々の平面アンテナ２１０のデザインは、基板上の金属パターンを決めることによって開発されてもよい。別の実施例において、各々の平面アンテナ２１０は、第１の基板２２０に密着される中間の基板の上に形成される。各々の平面アンテナ２１０は、仰角ビームカバレッジを提供するパッチ、溝、螺旋または他のいかなる適切なアンテナ構造であってもよい。１つ以上のタイプの異なる平面アンテナ２１０は、第１の基板２２０上の配列を形成するのに用いられ得る。
【００１６】
図３は、図２の無線アンテナアレイアセンブリ２００の断面の具体例である。第１の基板横断面３２０は、断面線ＡＡによる第１の基板２２０の横断面図である。第１の基板２２０上の平面アンテナ２１０は、複数のバイア３１０によって第２の基板２３０に接続される。実施例において、バイア３１０は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）または他の適切な導電材料のような導電材料で形成され、かつ第１の基板２２０を介して無線周波数信号を提供するために、一つ以上のチャネルまたはバイアによって第１の基板２２０を経由する。別の実施例において、バイア３１０は、保護されたストリップ線またはマイクロストリップ型伝送構造を使用して効率的なミリ波相互接続のルーティングを提供するように選択的に設計されている。ストリップ線は超高周波無線信号を伝達するために使用される電気的な伝送線であって、導電材料（例えば一つ以上の金属（例えば銅（Ｃｕ）または金（Ａｕ）））で形成される。そして、２つのグランド要素（例えば接地面（図示せず））にはさまれる。マイクロストリップは、オールターネイト型の電気的な伝送線である。マイクロストリップは、マイクロストリップをグランド要素（例えば接地面（図示せず））から切り離す誘電層の上に形成される導電材料である。
【００１７】
第２の基板横断面３３０は、断面線ＢＢによる第２の基板２３０の横断面図である。第２の基板２３０は一つ以上の相互接続３３５で第１の基板２２０と第３の基板２４０との間の相互接続ルーティングを提供するインタフェース構造である。凹部３４５は、基板２４０の一つ以上の高くなった構造と組み合わされる。
【００１８】
第３の基板横断面３４０は、断面線ＢＢによる第３の基板２４０の横断面図である。複数の縦型アンテナ３５０、例えば準八木・宇田、平面溝、及び他の関連するアンテナパターンによって、第３の基板２４０上のセクタ化された縦型アンテナアレイが提供される。１つ以上のタイプの異なる縦型アンテナ３５０は、第３の基板２４０上の配列を形成するのに用いられる。
【００１９】
第３の基板２４０に接続されたＩＣ３６０は、当業者にとって公知のフリップ・チッププロセスまたは他のチップ接合プロセスを使用して、ＩＩＩ−Ｖ族半導体技術、例えばガリウム砒素、及びインジウム・リンによって形成されてもよい。あるいは、ＩＣ３６０は、シリコン・ガリウム（ＳｉＧｅ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ  （Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、バイポーラＣＭＯＳ（ＢｉＣＭＯＳ：ｂｉｐｏｌａｒ  ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｗｉｔｈ  ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及びシリコン技術（例えばＣＭＯＳ）によって形成されてもよい。ＣＭＯＳ技術は、ローコスト、及び高度に統合された解決策を提供する。それによって、他の技術と比較した場合、ＲＦビルディング・ブロック、アクティブ及びパッシブ要素が同じチップに一体化される。１つのＩＣ３６０が本実施例において例示されるが、複数のＩＣ３６０が、無線アンテナアレイアセンブリ２００において使用されてもよい。ＩＣ３６０は、セクタ化された配列範囲を提供するために縦型アンテナ３５０に相互接続３３５及び３１０を介して平面アンテナ２１０に接続され、かつ無線アンテナアレイアセンブリ２００によりフェーズドアレイカバレッジを提供する。相互接続３３５は、金属バイア３１０、金属バンプ３５５、及び金属バイア３３５によって、第１の基板２２０から、第３の基板２４０に無線周波数（ＲＦ）信号を伝送し得る。更に、ＩＣ３６０は、第３の基板２４０のバイア３１５及び金属バンプ３５５を介して直流（ＤＣ）、及び低周波信号を使用してバックエンド回路及びプロセッサ入力に接続されてもよい。ＩＣ３６０は、また、複数のマイクロ供給ライン４１０を使用して縦型アンテナ３５０に接続されてもよい。マイクロ供給ライン４１０は、例えば図４の第３の基板２４０の基板上の一つ以上のパターン化された金属層であってもよい。加えて、無線アンテナアレイアセンブリ２００における、マイクロ供給ライン４１０は、ＩＣ３６０、平面アンテナ２１０、及び縦型アンテナ３５０を接続するために、複数の基板層の上に形成されてもよい。
【００２０】
図４は、図２の無線アンテナアレイアセンブリ２００の等角投影図である。仰角範囲を提供するためのフェーズドアレイの平面アンテナ２１０を含む第１の基板２２０を例示している第２の基板２３０は、第３の基板２４０に第１の基板２２０を接続するために、複数の相互接続３３５を提供する。ＩＣ３６０及びセクタ化された配列の縦型アンテナ３５０を有する第３の基板２４０は、方位のカバレッジを提供する。
【００２１】
１つの実施例において、ＩＣ３６０は、縦型アンテナ３５０および／または平面フェーズドアレイ２１０によって受信される処理信号のための、及び縦型アンテナ３５０および／または平面ボード側面のアンテナ２１０によって伝送されるミリ波信号を生成するための、ミリ波トランシーバを有する。ＩＣ３６０は、また、縦型アンテナ３５０を構成し得る処理回路および／または選択された方向で受信しおよび／または送信するための平面フェーズドアレイアンテナ素子２１０を含んでもよい。処理回路は、また、他の無線デバイスと通信するための方向を特定してもよく、信号レベルに基づいて方向にランクを付けてもよく、そして選択された方向のうちの１つの他の無線デバイスとの方向通信を調整してもよい。
【００２２】
３つの基板が、本実施例において例示される。しかしながら、他のアンテナアレイアセンブリ構成は、アプリケーション、及びビームカバレッジの要件に従い付加的な基板、及びアンテナを選択的に設計してもよい。縦型アンテナ３５０は、所望の方位ビームカバレッジを達成する矩形、円形、または他のいかなる形状で構成されてもよい。
【００２３】
図５は、図２の無線アンテナアレイアセンブリ２００を表し、本発明の一部の実施例に従って、複数の方位ビーム５００による方位ビームカバレッジを例示する。本実施例において、無線アンテナアレイアセンブリ２００は、円形の完全な３６０度全体の方位ビームカバレッジを提供するように構成される。別の実施例において、無線アンテナアレイアセンブリは所望の方位ビームカバレッジを達成する矩形のデザインで構成される。なお、実施例は、これに限定されない。
【００２４】
図６は、図２の無線アンテナアレイアセンブリ２００を表す。本発明の一部の実施例に従って、複数の方位ビーム５００、及び複数の仰角ビーム６００によって、方位及び仰角ビームカバレッジを例示している。本実施例において、無線アンテナアレイアセンブリ２００は、１８０度全体の仰角ビームカバレッジを提供するように構成される。別の実施例において、無線アンテナアレイアセンブリ２００は１８０度未満の仰角ビームカバレッジを提供するように構成される。なお、実施例は、これに限定されない。無線アンテナアレイアセンブリ２００は、方位、及び仰角のカバレッジを確保するために、補完的なアンテナタイプを有する。
【００２５】
アンテナ利得は、アンテナ・トポロジの選択及び構成に依存する。６０ＧＨｚのバンドの波長に対して、アンテナタイプの選択及び構成に基づき、サイズは２〜３ミリメートル程度となり、ミリ波が適用された場合のアンテナの単一アンテナ利得は、３〜１８ｄＢｉである。１０〜１５ｄＢｉ以上アンテナ利得を達成することが、実用的なＷＰＡＮ−ｔｙｐｅアプリケーションのための必要である。単一のアンテナまたはアンテナアレイ、および／またはスタック製造されてもよく、基板上に取り付け、または基板に接着して、より高い利得を得ることができる。例えば、３６０度全体の所望の方位ビームカバレッジを提供するために、４ないし１６の高利得縦型アンテナが、第３の基板２４０に配置されてもよい。
【００２６】
図７は、本発明の一部の実施例に従った仰角及び方位ビームのカバレッジを持つ、上部の底部の無線アンテナアレイアセンブリ７００の実例である。この実施例における上部及び底部の無線アンテナアレイアセンブリ７００は、完全な３６０度の仰角範囲を確保し、かつ完全な３６０度の方位範囲を提供するように構成される２つの無線アンテナアレイアセンブリ２００を有する。一実施例において、上部及び底部の無線アンテナアレイのアセンブリ７００は、距離１０メートル（ｍ）以上の全方向ビームのカバレッジを提供する全方向性アンテナである。
【００２７】
本発明の特定の実施例は、説明の便宜上、本願明細書において記載されている。このため、当業者が認識するように、さまざまな均等の態様は本発明の範囲内である。発明の詳細な説明、及び請求項において、「接続され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、及び「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」の語が、それらの変形例とともに使用されている。これらの語は、互いに同義語を意図していないことが理解されなければならない。具体例において、「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」は、各々の複数の要素が直接的な物理的あるいは電気的な接触をしていることを意味し、「接続され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」は、更に、複数の要素が、直接的にではなく、協働してインターラクトしていることを意味する。
【００２８】
「一実施例」または「実施例」に対するこの明細書の全体にわたる参照は、実施例に対応して記載されている特定の特徴、構造または特徴が本発明の少なくとも一つの実施例に含まれることを意味する。したがって、「実施例において」との記載、または「実施例における」との記載は、この明細書の全体にわたるさまざまな記載の全てが、同じ実施例に必ずしも関連しているというわけではない。さらにまた、特定の特徴、構造または構成は、一つ以上の実施例のいかなる適切な方法に組み込まれてもよい。
【００２９】
修正は、上記の詳細な説明を考慮して本発明になされてもよい。以下の請求項において使用される語は、本発明を明細書及び図面に開示される特定の実施例に制限するように解釈されてはならない。むしろ、本発明の範囲は、請求項によって、全て判断される。これは、確立された請求項の解釈のドクトリンに従う。
【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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【国際調査報告】
2011517394.tif 000010
2011517394.tif 000011