(57)【要約】  接地面構成上に複数の折り曲げダイポールエレメントをベースとする円偏波アンテナトポロジーを実現するための技術が提示される。一部の例において、モクソンベースの交差放射エレメントは、ハイブリッド９０°直交カプラにより給電されてもよい。放射エレメントは、ほぼ９０°の折り曲げ部を有する、ボータイ構造を形成する標準の折り曲げダイポール構成に対して広げられ、テーパ付けされて、広帯域の動作を達成することができる。テーパ付けされた分岐部は、２つのサブ分岐部へ分割されてもよく、折り曲げ角度を増大させてアンテナの帯域幅および利得をさらに増加させることができる。
2014527360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ付けされた断面形状を有する２つ以上の折り曲げダイポールベースの放射エレメント、
前記２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部、および
前記放射エレメントからほぼ等しい距離にある接地面
を備える広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナ。
【請求項２】
前記共通の入力部が、ハイブリッド９０°直交カプラを含む請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記ハイブリッド９０°直交カプラが前記アンテナに対して右円偏波を供給する請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
各放射エレメントが、細長いエレメントの折り曲げダイポールに対してテーパ付けして広げられている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記放射エレメントが、ほぼ９０°の折り曲げ部を有するボータイ構造を形成する構成にあり広帯域の動作を達成する請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記テーパ付けされた放射エレメントが、各放射エレメント上に２つのサブ分岐部を形成する裂け目を含む請求項４に記載のアンテナ。
【請求項７】
各放射エレメントの折り曲げ角度を増大させて前記アンテナの帯域幅および利得をさらに増加させる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項８】
各放射エレメントの前記テーパ付けされた広がりが、前記共通の入力部を有する結合位置における各放射エレメントの幅およびテーパ角によって規定される請求項４に記載のアンテナ。
【請求項９】
各放射エレメントのくさびの先端部をＺ軸の方に移動させて前記アンテナの中心周波数を低い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を減少させる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１０】
くさび切り欠き部の広がり角度を減少させて前記アンテナの中心周波数を高い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を増加させる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１１】
各放射エレメントの垂直部分の長さの増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１２】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記長さの減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の長さの増加により、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１４】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さの減少により、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１５】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さの前記増加により、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加および全地球測位サービス（ＧＰＳ）周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少が得られ、ならびに
各放射エレメント前記第１の折り曲げ部の前記長さの前記減少により、前記ＲＦＩＤ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少および前記ＧＰＳ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の増加が得られる請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１６】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の外角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項１７】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項１６に記載のアンテナ。
【請求項１８】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項１６に記載のアンテナ。
【請求項１９】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項１８に記載のアンテナ。
【請求項２０】
各放射エレメントの垂直部分の外角の減少により、比較的低い共振周波数のあたりで反射インピーダンスが低減される請求項４に記載のアンテナ。
【請求項２１】
各放射エレメントの垂直部分の内角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の低下および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項２２】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項２１に記載のアンテナ。
【請求項２３】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の向上および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項２１に記載のアンテナ。
【請求項２４】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項２３に記載のアンテナ。
【請求項２５】
各放射エレメントの水平長の増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項２６】
各放射エレメントの前記水平長の減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項２５に記載のアンテナ。
【請求項２７】
各放射エレメントの水平部分の外角の増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項４に記載のアンテナ。
【請求項２８】
各放射エレメントの前記水平部分の前記外角の減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項２５に記載のアンテナ。
【請求項２９】
前記アンテナが、ＲＦＩＤ周波数範囲、ＧＰＳ周波数範囲、または極超短波（ＵＨＦ）衛星通信周波数範囲のうちの１つにおいて動作するように構成されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３０】
テーパ付けされた断面形状を有する２つ以上の折り曲げダイポールベースの放射エレメントおよび前記放射エレメントからほぼ等しい距離にある接地面を含むアンテナを提供すること、ならびに
前記２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部に信号を供給すること
を含む、折り曲げダイポールベースのアンテナによって広帯域、円偏波無線通信を実現するための方法。
【請求項３１】
細長いエレメントの折り曲げダイポールに対してテーパ付けして各放射エレメントを広げることをさらに含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ほぼ９０°の折り曲げ部を有するボータイ構造を形成するように前記放射エレメントを構成して広帯域動作を達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記テーパ付けされ放射エレメント内に裂け目を形成して各放射エレメン上に２つのサブ分岐部を生成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
各放射エレメントの折り曲げ角度を増大させて前記アンテナの帯域幅および利得をさらに増加させることをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
各放射エレメントのくさびの先端部をＺ軸の方へ移動させて前記アンテナの中心周波数を低い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を減少させることをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
くさび切り欠き部の広がり角度を減少させて前記アンテナの中心周波数を高い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を増加させることをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
各放射エレメントの垂直部分の長さを増加させて、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の減少および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記長さを減少させて、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の長さを増加させて、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項４０】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さを減少させて、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のうち少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さを増加させて、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加および全地球測位サービス（ＧＰＳ）周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少を達成することと、各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さを減少させて、前記ＲＦＩＤ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少および前記ＧＰＳ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の増加を達成することとをさらに含む請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の外角を増加させることにより、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項４３】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角を増加させることにより、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角を減少させることにより、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角を減少させることにより、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
各放射エレメントの垂直部分の外角を減少させることにより、比較的低い共振周波数のあたりで低減された反射インピーダンスを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項４７】
各放射エレメントの垂直部分の内角を増加させることにより、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の低下および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項４８】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角を増加させることにより、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角を減少させることにより、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の向上および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角を減少させることにより、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
各放射エレメントの水平長を増加させることにより、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項５２】
各放射エレメントの前記水平長を減少させることにより、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
各放射エレメントの水平部分の外角を増加させることにより、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項３１に記載の方法。
【請求項５４】
各放射エレメントの前記水平部分の前記外角を減少させることにより、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成することをさらに含む請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
各エレメントが給電点から外に向かって広がるテーパ付けされた断面形状および２つのサブ分岐部を形成する裂け目を有する、ボータイ構造を形成する実質的に直交する構成にある２つの折り曲げダイポールベースの放射エレメント、
前記２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部、および
前記放射エレメントの先端部からほぼ等しい距離にある接地面
を備える広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナ。
【請求項５６】
前記共通の入力部が、前記アンテナに対して右円偏波を供給するためのハイブリッド９０°直交カプラを含む請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項５７】
各放射エレメントの折り曲げ角度を増大させて前記アンテナの帯域幅および利得をさらに増加させる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項５８】
各放射エレメントの前記テーパ付けされた広がりが、前記共通の入力部を備える結合位置における各放射エレメントの幅およびテーパ角によって規定される請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項５９】
各放射エレメントのくさびの先端部をＺ軸の方へ移動させて前記アンテナの中心周波数を低い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を減少させる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項６０】
くさび切り欠き部の広がり角度を減少させて前記アンテナの中心周波数を高い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を増加させる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項６１】
各放射エレメントの垂直部分の長さを増加させることにより、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項６２】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記長さを減少させることにより、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項６１に記載のアンテナ。
【請求項６３】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の長さを増加させることにより、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量が増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項６４】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さを減少させることにより、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項６３に記載のアンテナ。
【請求項６５】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さの前記増加により、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加および全地球測位サービス（ＧＰＳ）周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少が得られ、ならびに
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さの前記減少により、前記ＲＦＩＤ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少および前記ＧＰＳ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の増加が得られる請求項６３に記載のアンテナ。
【請求項６６】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の外角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項６７】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項６６に記載のアンテナ。
【請求項６８】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項６６に記載のアンテナ。
【請求項６９】
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項６８に記載のアンテナ。
【請求項７０】
各放射エレメントの垂直部分の外角の減少により、比較的低い共振周波数のあたりで低減された反射インピーダンスが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項７１】
各放射エレメントの垂直部分の内角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の低下および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量が減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項７２】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項７１に記載のアンテナ。
【請求項７３】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の向上および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項７１に記載のアンテナ。
【請求項７４】
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項７３に記載のアンテナ。
【請求項７５】
各放射エレメントの水平長の増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項７６】
各放射エレメントの前記水平長の減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項７５に記載のアンテナ。
【請求項７７】
各放射エレメントの水平部分の外角の増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項５５に記載のアンテナ。
【請求項７８】
各放射エレメントの前記水平部分の前記外角の減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られる請求項７５に記載のアンテナ。
【請求項７９】
前記アンテナが、ＲＦＩＤ周波数範囲、ＧＰＳ周波数範囲または極超短波（ＵＨＦ）衛星通信周波数範囲のうちの１つにおいて動作するように構成されている請求項５５に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本明細書において特に断らない限り、本節に記載される材料は、本出願における特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、本節に含まれることによって従来技術であると認められるわけではない。
【０００２】
高周波（ＨＦ）、超高周波（ＶＨＦ）および極超高周波（ＵＨＦ）帯域において空中および地上プラットホームでの現代の通信アプリケーションが広帯域を必要とすることにより、高い前方利得、低い交差偏波、低いバックローブ放射、小型、および低コストなどのアンテナ仕様が所望される。ＵＨＦ帯において幅広く用いられている一部のＳＡＴＣＯＭアンテナは、たとえば、ハイブリッド直交カプラに結合された２つの交差する円形ループアンテナを含むエッグビータアンテナを含む。
【０００３】
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）モバイル用途において、ＲＦＩＤ読取り装置のアンテナは、広帯域動作、円偏波、および水平から頂点までの大きな角度の受信可能範囲を含む高い性能を有している必要がある。ＲＦＩＤ周波数（たとえば、９００ＭＨｚレンジ）のシステムについては、波長は、３分の１〜４分の１メートルのオーダとなり得て、従来のアンテナは、商業用途には物理的に大きすぎる可能性がある。ＧＰＳ用途において、アンテナは、特定の周波数帯域（たとえば、Ｌ１およびＬ２帯域）で正確な狭帯域性能を有している必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、一般に広帯域円偏波折り曲げダイポールベースのアンテナを提供するための技術について記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一部の例示的な実施形態によると、広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナが提供される。アンテナは、テーパ付けされた断面形状を有する２つ以上の折り曲げダイポールベースの放射エレメントのうちの１つまたは複数、２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部、および／または各放射エレメントからほぼ等しい距離にある接地面を含むことができる。
【０００６】
他の例示的な実施形態によると、折り曲げダイポールベースのアンテナを介して広帯域の円偏波無線通信を実現する方法が提供される。本方法は、水平の折り曲げとともに終了するテーパ付けされた断面形状を有する２つ以上の折り曲げダイポールベースの放射エレメント、および各放射エレメントからほぼ等しい距離にある接地面を含むアンテナを提供することのうちの１つまたは複数を含むことができる。また、本方法は、２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部に信号を供給することを含むことができる。
【０００７】
さらなる例示的な実施形態によると、広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナが提供される。本アンテナは、各エレメントが給電点から外に向かって広がるテーパ付けされた断面形状および水平の折り曲げとともに終了する２つのサブ分岐部を形成する裂け目（ｓｐｌｉｔ）を有する、ボータイ構造を形成する実質的に直交する構成にある２つの折り曲げダイポールベースの放射エレメントのうちの１つまたは複数、２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部、および各放射エレメントの先端部からほぼ等しい距離にある接地面を含むことができる。
【０００８】
上記の要約は、単に例示であって、いかなるやり方であれ限定することは意図されていない。上記の例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴は、添付図面および以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。
【０００９】
本開示の上記および他の特徴は、添付図面と併せて、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。これらの図面は、本開示によるいくつかの実施形態を単に示し、したがって、本開示の範囲を限定していると考えられるべきではないことを理解されたく、本開示は、添付図面の使用により、さらなる明細および詳細について記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】接地面上のモクソン様の折り曲げダイポールアンテナの例を示す図である。
【図２】３次元視野での２つの例示的なモクソンベースのボータイアンテナの構造を示す図である。
【図３】ボータイアンテナの設計パラメータを示す図である。
【図４】例示的なボータイアンテナの放射パターンを示す図である。
【図５】分割されたボータイアンテナの単一の三角形状のアンテナアームの主な設計パラメータを示す図である。
【図６】さまざまなアンテナ特性を最適化するために修正されてもよい図５の単一の三角形状のアンテナアームの一部のパラメータを示す図である。
【図７】ＲＦＩＤ帯域において標準アンテナと比較した、例示的な広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナの放射パターンを示す図である。
【図８】図７の例示的なアンテナに対するシミュレートされた反射減衰量を示す図である。すべての図は、本明細書に記載された少なくとも一部の実施形態にしたがって構成されている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成する添付図面が参照される。図面において、文脈がその他の方法で規定しなければ、同様の記号は、典型的には同様の構成要素であることを表す。詳細な説明、図面および特許請求の範囲において記載される例示的な実施形態は、限定することが意図されていない。本明細書において提示される主題の趣旨または範囲から逸脱せずに、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更が行なわれてもよい。本明細書において一般的に説明され、図において示されるような本開示の態様は、多種多様の異なる構成で配置され、置き換えられ、組み合わされ、分離され、およびで設計されてもよく、それらのすべてが本明細書において明示的に意図されていることが容易に理解されるであろう。
【００１２】
本開示は、一般に、とりわけ、広帯域円偏波の斜め折り曲げダイポールベースのアンテナに関連する装置、システム、および／または機器に関する。
【００１３】
手短に言えば、接地面構成上に複数の斜め折り曲げダイポールエレメントをベースとする円偏波アンテナトポロジーを実現するための技術が提示される。一部の例において、モクソンベースの交差放射エレメントは、ハイブリッド９０°直交カプラによって給電されてもよい。放射エレメントは、ほぼ９０°の折り曲げ部を有するボータイ構造を形成する標準の折り曲げダイポール構成に対して広げられ、テーパ付けされて、広帯域の動作を達成することができる。斜めのテーパ付けされた分岐部は、水平の折り曲げとともに終了する２つのサブ分岐部に分割されてもよく、折り曲げ角度を増大させてアンテナの帯域幅および利得をさらに増加させることができる。
【００１４】
図１は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、接地面上の例示的なモクソン様の折り曲げダイポールアンテナを示す。
【００１５】
ダイポールアンテナは、アンテナエンジニアリングにおける基本的な放射構成要素の１つであり、中央給電駆動エレメントとともに単純なワイヤーから生産することができる。互いに平行に、同一直線上に方向付けされた２つの導電性エレメントは、ダイポールアンテナを形成することができる。２つの導電性エレメント間の中央部においてアンテナに印加される交流電圧は、電波に変換され、アンテナから伝搬される。ダイポールアンテナは、一般にアマチュア無線通信において使用されるマルチエレメントの八木‐宇多アンテナ、エッグビータアンテナ、およびモクソンアンテナなどの多くのより複雑なアンテナの基本的なエレメントである。
【００１６】
モクソンアンテナは、接地リフレクタ１０６上に折り曲げダイポール１０４を含み、この折り曲げダイポール１０４により、放射パワーの前後電界比が改善され、比較的広い周波数帯にわたって整合がとられ、高さを低くすることができる。モクソンアンテナは、２エレメントの八木‐宇多アンテナと見なすことができる。モクソンアンテナは、１つまたは複数の折り曲げダイポールエレメント、たとえば、２つの直交する折り曲げダイポールを使用して形成されてもよい。図１００に示されるように、電圧給電部１０２を有する折り曲げダイポール１０４は、各アームがＬ＋Ｗの長さ（実質的に直角に折り曲げられた各アームの第１および第２の部分の長さ）を有する２つのアームを有することができる。このように、各アームは、ダイポールの中心から離れたＬの距離から接地リフレクタ１０６の方へ折り曲げられてもよい。折り曲げダイポール１０４の終了点は、図１００に示されるように接地リフレクタ１０６からＨ離れていてもよい。折り曲げダイポール１０４は、アンテナの中心から差動入力が供給されてもよい。
【００１７】
円偏波は、受信／送信アンテナの向きにより信号損失を低減するので、ＲＦＩＤ、全地球測位サービス（ＧＰＳ）、および他の衛星通信などの多くの通信システムにおいて所望される。折り曲げダイポールベースのシステムにおいて、右円偏波（ＲＨＣＰ）は、単に２つの折り曲げダイポールアンテナを互いに実質的に直角に、一方をｘ−ｚ面に、他方をｙ−ｚ面に配置すること、および２つの折り曲げダイポールアンテナにハイブリッド直交カプラを介して給電することによって得られてもよい。
【００１８】
図２は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、３次元視野での２つの例示的なモクソンベースのボータイアンテナの構造を示す。
【００１９】
広帯域で動作させるため、実施形態によるアンテナの放射エレメントは、テーパ付けされて、「ボータイ」アンテナとしてもよい。ボータイアンテナは、エレメントがテーパ付けされて広がっていることにより細長いエレメントを有するダイポールアンテナよりも広いインピーダンス帯域幅を有する。ボータイアンテナの放射エレメントに対する適切な長さ、高さ、およびテーパ付けパラメータ、ならびにエレメントの数を選択することによって、ＶＨＦ、ＵＨＦまたはＧＰＳ周波数範囲などの選択された周波数のあたりで広い帯域幅を最適化することができる。たとえば、２００〜４００ＭＨｚの範囲に対して最適化された比較的高い利得を有する広帯域の円偏波ＳＡＴＣＯＭアンテナは、以下の寸法を有することができる。水平アーム長（Ｌ）がおよそ６０ｍｍ、垂直アーム長（Ｗ）がおよそ８２ｍｍ、接地面からの距離（Ｈ）がおよそ１２０ｍｍ、アンテナ中央部のアーム幅（Ｄ）がおよそ４ｍｍ、テーパ角（α）がおよそ２２．５度である。そうしたアンテナは、銅などの任意の適切な導電性材料を使用して生産することができる。
【００２０】
図２００は、一部の例示的な実施形態による２つの例示的なアンテナ構成を示す。アンテナ構成２１０は、接地面２０６上に２つの交差エレメントの、折り曲げダイポール、ボータイアンテナ２０４を含む。アンテナ構成２２０は、同様のボータイアンテナを含み、アンテナのアームが２つの部分（たとえば、２２２、２２４）に分割されている。アンテナアームのそれぞれの裂け目（くさび）により、アンテナの帯域幅および中心周波数の選択に対してさらなる制御を行うことができる。したがって、くさびの角度を選択することによって、アンテナの帯域幅を増加（または減少）させ、中心周波数を所望の共振周波数にシフトさせることができる。
【００２１】
図３は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、ボータイアンテナの設計パラメータを示す。
【００２２】
図３００に示されるように、断面図から、ボータイアンテナ３０４は、Ｌの水平アーム長、Ｗの垂直アーム長、およびＨの接地面３０６からの高さを有する図１の折り曲げダイポールアンテナと類似している。したがって、アンテナのパターン特性（たとえば、利得、指向性）、アンテナ帯域幅、定在波比などは、所望の用途（中心周波数、帯域幅など）に基づいてこれらのパラメータに対して適切な値を選択することによって調整することができる。細長いエレメントの折り曲げダイポールアンテナとは異なり、ボータイアンテナの各アーム３０８（放射エレメント）は、テーパ付けされた形状を有する。テーパ付けされた形状は、基底部（すなわちエレメントが給電される場所）におけるエレメントの幅Ｄ、およびエレメントがもう一方の端部においてどれくらい広いかを規定するテーパ角αによって画成することができる。
【００２３】
接地面３０８は、有限である。一部の例において、接地面の寸法は、４Ｌ×４Ｌとして選択されてもよい。２エレメントの交差構成のアンテナにおいて、２つのダイポールは、ハイブリッドカプラの２つの集中ポートから９０度移相シフトさせて給電されてもよい。
【００２４】
図４は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、例示的なボータイアンテナの放射パターンを示す。
【００２５】
図４００は、一部の例による折り曲げダイポール、ボータイアンテナについて右円偏波（ＲＨＣＰ）および左円偏波（ＬＨＣＰ）に対してシミュレートされたアンテナパターンを示す。たとえば、アンテナは、頂点から６０度の範囲内でＲＨ円偏波（４１４）させることができる。ＵＨＦ用途において、２４０ＭＨｚあたりでおよそ１２ｄＢの最大利得が得られ、利得は約４００ＭＨｚにおいておよそ９ｄＢに低下する。放射パターン４１２は、同じアンテナの左円偏波に対する性能を表す。
【００２６】
図４００におけるパターンを提供する例示的なアンテナには、２つの折り曲げられたモクソン型の分割されたボータイエレメントが含まれてもよい。図２に示されるように、２つの折り曲げられたエレメントは、互いに直交して配置され、ハイブリッドカプラによって差動入力部を介して中央部において給電され右円偏波（ＲＨＣＰ）または左円偏波（ＬＨＣＰ）を生成することができる。
【００２７】
図５は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、分割されたボータイアンテナを有する単一の三角形状にテーパ付けされたアンテナアームの主な設計パラメータを示す。
【００２８】
上で論じたように、一部の例示的な実施形態による折り曲げダイポールベースのアンテナにおいて、アームは２つのサブ分岐部に分割され、アンテナの帯域幅および利得をさらに増加させることができる。図５００は、例示的な分割されたアーム５１６、および所望のアンテナ特性を達成するために調整することができるそうしたアンテナの設計パラメータを示す。
【００２９】
設計パラメータは、水平アーム長Ｌ、垂直アーム長Ｗ、アーム５１６と接地面５０６間の距離Ｈ、テーパ付けされたアームのテーパ角α、およびアーム５１６の裂け目の角度γを含むことができる。他の例示的な実施形態において、水平アームの一部は、角度βでさらに折り曲げられてもよく、この角度βは、アンテナパターンに対する所望のビーム幅を選択するように調整することができる。
【００３０】
図６は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、さまざまなアンテナ特性を最適化するために修正され得る図５の単一の三角形状のアンテナアームの一部のパラメータを示す。
【００３１】
図６００における分割されたボータイアンテナの例示的なアーム６１６は、所望のアンテナ特性のために選択することができる複数の設計パラメータを含む。下記の表１は、それらの設計パラメータおよびそれらの設計パラメータを変更する（たとえば、値を増加または減少させる）ことのアンテナ性能への影響について記載する。
【表１−１】
2014527360.tif 000003
【表１−２】
2014527360.tif 000004
【表１−３】
2014527360.tif 000005
【００３２】
もちろん、実施形態によるアンテナの他の設計態様が選択されまたは修正されて、さまざまなアンテナ性能特性を調整し、選択された動作周波数範囲で所望の性能を達成することができる。
【００３３】
図７は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、例示的な広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナの放射パターンをＲＦＩＤ帯域において標準アンテナと比較して示す。
【００３４】
図７００は、極座標系における２つの放射パターンを含む。放射パターン７３２は、一部の実施形態によるテーパ付けされ、分割されたアームを有する例示的な折り曲げダイポールベースのモクソン様のアンテナに対応する。放射パターン７３４は、標準のダイポールベースのアンテナに対応する。両方のパターンは、ＲＦＩＤ周波数範囲（すなわち、およそ９００ＭＨｚ）にある。
【００３５】
図７００が示すように、折り曲げダイポールベース、モクソン様のアンテナの放射パターンは、実質的にヌルがなく比較的均一である。アンテナの前方利得は、標準アンテナよりも約６ｄＢ高く、側方利得は２０ｄＢも高くなり得る。したがって、実施形態によるアンテナの指向性ならびに全体的な利得は、標準のダイポールベースのアンテナに対して改善されている。
【００３６】
ＲＦＩＤ周波数に加えて、テーパ付けされ分割されたアームの、折り曲げダイポール、モクソン様のアンテナはまた、ＧＰＳ帯域（すなわち、１２２７．６０＋／−１０．２３ＭＨｚおよび１５７５．４２＋／−１０．２３ＭＨｚ）においても用いられてもよい。（図６に示されるような）そうしたアンテナの例示的な寸法は、以下を含むことができる。
【表２】
2014527360.tif 000006
【００３７】
図７００における放射パターン、およびそれらのパターンを実現する例示的なアンテナは、例示目的のために提供され、実施形態に対する限定とはならない。異なる数のアーム、裂け目、テーパ、および／または折り曲げ角度などを有する折り曲げダイポールベースのアンテナのその他の形態は、本明細書に記載される原理を使用して実装することができる。
【００３８】
図８は、本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態により構成された、図７の例示的なアンテナに対するシミュレートされた反射減衰量を示す。
【００３９】
図８００は、ＲＦＩＤ周波数範囲に対して設計されたテーパ付けされ分割されたアームの、折り曲げダイポール、モクソン様のアンテナの反射減衰量（Ｓ１１）を示す。シミュレートされた反射減衰量のグラフ８４０は、約７１０ＭＨｚ〜約１２００ＭＨｚの周波数範囲においておよそ３ｄＢである。そうした例示的なアンテナの利得は、およそ７ｄＢであり、前後電界比は−１５ｄＢとなり得る。ＲＦＩＤ読取り装置用途において、一部の実施形態によるアンテナは、同様のパラメータを有する標準のＲＦＩＤアンテナと比較して、容積で少なくとも４分の１のサイズをもたらすことができる。
【００４０】
ＵＨＦ衛星通信用途の場合、実施形態によるアンテナは、標準のＵＨＦエッグビータアンテナと比較して周波数帯域幅、利得および前後電界比においてより高い性能を有するとともに、エッグビータアンテナと比較して容積で少なくとも３分の１のサイズをもたらすことができる。
【００４１】
したがって、接地面上のテーパ付けされおよび／または分割されたエレメントを有する実施形態による円偏波、折り曲げダイポール、モクソン型アンテナは、改善された指向性、利得、反射減衰量および／または前後電界比を提供することができ、モバイル用途に特に適したより小さなサイズを提供することができる。最適化されたアンテナ特性は、ＵＨＦ、ＲＦＩＤ、ＧＰＳ、および衛星通信用途において実装されてもよい。
【００４２】
システムの側面でのハードウェアの実装形態とソフトウェアの実装形態との間には、ほとんど相違が残されていない。ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、一般に（いつもそうではないが、ある状況ではハードウェアとソフトウェアの間の選択が重要になり得るという点で）コスト対効果のトレードオフを表す設計上の選択である。本明細書に記載された、プロセスおよび／またはシステムおよび／または他の技術をもたらすことができるさまざまな達成手段があり（たとえば、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア）、好ましい達成手段は、プロセスおよび／またはシステムおよび／または他の技術が導入される状況によって異なる。たとえば、実装者が速度と正確性が最も重要であると決定すると、実装者は主にハードウェアおよび／またはファームウェアの達成手段を選択することができる。フレキシビリティが最も重要なら、実装者は主にソフトウェアの実装形態を選択することができる。または、さらに別の代替案として、実装者は、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアのなんらかの組み合わせを選択することができる。
【００４３】
前述の詳細な説明では、ブロック図、フローチャート、および／または例の使用によって、装置および／またはプロセスのさまざまな実施形態を説明してきた。そのようなブロック図、フローチャート、および／または例が１つまたは複数の機能および／または動作を含む限りにおいて、そのようなブロック図、フローチャート、または例の中のそれぞれの機能および／または動作は、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または実質上それらのすべての組み合わせにより、個別におよび／または集合的に実装可能であることが、当業者には理解されるであろう。ある実施形態では、本明細書に記載された主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、または他の集積化方式によって実装することができる。しかし、本明細書で開示された実施形態のいくつかの態様が、全体においてまたは一部において、１つまたは複数のコンピュータ上で動作する１つまたは複数のコンピュータプログラムとして（たとえば、１つまたは複数のコンピュータシステム上で動作する１つまたは複数のプログラムとして）、１つまたは複数のプロセッサ上で動作する１つまたは複数のプログラムとして（たとえば、１つまたは複数のマイクロプロセッサ上で動作する１つまたは複数のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは実質上それらの任意の組み合わせとして、等価に集積回路に実装することができることを、当業者は認識するであろうし、電気回路の設計ならびに／またはソフトウェアおよび／もしくはファームウェアのコーディングが、本開示に照らして十分当業者の技能の範囲内であることを、当業者は認識するであろう。
【００４４】
本開示は、本出願に記載される特定の実施形態に関して限定されるべきではなく、この特定の実施形態は、さまざまな態様の例示として意図されている。本開示の趣旨および範囲から逸脱せずに多くの修正および変形を行うことができ、このことは当業者には明らかであろう。本開示の範囲内にある機能的に等価な方法および装置は、本明細書で列挙されたものに加えて、上記の説明から当業者には明らかであろう。そうした修正形態および変形形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内にあることが意図されている。本開示は、特許請求の範囲が受ける権利のある均等物の完全な範囲とともに添付の特許請求の範囲の用語によってのみ限定されるべきである。本開示は、当然ながら変化し得る特定の方法、試薬、化合物、組成または生物系に限定されるべきではないことを理解されたい。また、本明細書で使用される術語は、特定の実施形態のみについて説明するためのものであり、限定することが意図されていないことを理解されたい。
【００４５】
さらに、本明細書に記載された主題のメカニズムをさまざまな形式のプログラム製品として配布することができることを、当業者は理解するであろうし、本明細書に記載された主題の例示的な実施形態が、実際に配布を実行するために使用される信号伝達媒体の特定のタイプにかかわらず適用されることを、当業者は理解するであろう。信号伝達媒体の例には、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリ、ソリッドステートドライブなどの記録可能なタイプの媒体、ならびに、デジタル通信媒体および／またはアナログ通信媒体（たとえば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンクなど）の通信タイプの媒体が含まれるが、それらには限定されない。
【００４６】
本明細書で説明したやり方で装置および／またはプロセスを記載し、その後そのように記載された装置および／またはプロセスを、データ処理システムに統合するためにエンジニアリング方式を使用することは、当技術分野で一般的であることを当業者は認識するであろう。すなわち、本明細書に記載された装置および／またはプロセスの少なくとも一部を、妥当な数の実験によってデータ処理システムに統合することができる。通常のデータ処理システムは、一般に、システムユニットハウジング、ビデオディスプレイ装置、揮発性メモリおよび不揮発性メモリなどのメモリ、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、オペレーティングシステムなどの計算実体、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース、およびアプリケーションプログラムのうちの１つもしくは複数、タッチパッドもしくはスクリーンなどの１つもしくは複数の相互作用装置、ならびに／またはフィードバックループおよびコントロールモータを含むコントロールシステム（たとえば、ガントリーシステムの位置検知用および／もしくは速度検知用フィードバック、コンポーネントの移動用および／もしくは数量の調整用コントロールモータ）を含むことを、当業者は理解するであろう。
【００４７】
通常のデータ処理システムは、データコンピューティング／通信システムおよび／またはネットワークコンピューティング／通信システムの中に通常見られるコンポーネントなどの、市販の適切なコンポーネントを利用して実装することができる。本明細書に記載された主題は、さまざまなコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他のさまざまなコンポーネントに包含されるか、または他のさまざまなコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的に接続可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。
【００４８】
本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。さまざまな単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。
【００４９】
通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ  ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。
【００５０】
さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ  ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。
【００５１】
加えて、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループに関して説明される場合、当業者は、それによって本開示がマーカッシュグループの任意の個々のメンバーまたはメンバーのサブグループに関しても説明されていることを認識されるであろう。
【００５２】
当業者には理解されるように、すべての目的のために，たとえば、明細書を提供することに関して、本明細書で開示した範囲はすべてまた、可能性のある部分的な範囲すべておよびそれらの部分的な範囲の組み合わせを包含する。列記された範囲はいずれも、十分に説明しており、この同じ範囲を少なくとも等しく半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などへ細分化することが可能であると容易に認めることができる。非限定的な例として、本明細書で論じたそれぞれの範囲は、下３分の１、中央３分の１，および上３分の１などに容易に細分化され得る。また当業者には理解されるように、「まで（ｕｐ  ｔｏ）」、「少なくとも（ａｔ  ｌｅａｓｔ）」、「より大きな（ｇｒｅａｔｅｒ  ｔｈａｎ）」、「より小さな（ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ）」などのすべての文言は、列挙された数を含み、上で論じたように続いて部分的な範囲に細分化され得る範囲を指す。最後に、当業者には理解されるように、範囲は、個々のメンバーそれぞれを含む。したがって、たとえば、１〜３のセルを有するグループは、１つ、２つ、または３つのセルを有するグループを指す。同様に、１〜５のセルを有するグループは、１つ、２つ、３つ、４つ、または５つのセルを有するグループを指す、などである。
【００５３】
本明細書において、さまざまな態様および実施形態を開示したが、他の態様および実施形態は、当業者には明らかであろう。本明細書で開示したさまざまな態様および実施形態は、例示する目的のためであり、限定することは意図されておらず、真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
2014527360.tif 000007
【図２】
2014527360.tif 000008
【図３】
2014527360.tif 000009
【図４】
2014527360.tif 000010
【図５】
2014527360.tif 000011
【図６】
2014527360.tif 000012
【図７】
2014527360.tif 000013
【図８】
2014527360.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月3日(2014.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ付けされた断面形状を有する２つ以上の折り曲げダイポールベースの放射エレメントであって、各前記放射エレメントは、細長いエレメントの折り曲げダイポールに対してテーパ付けして広げられており、
前記２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部、および
前記放射エレメントからほぼ等しい距離にある接地面
を備える広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナ。
【請求項２】
前記共通の入力部が、ハイブリッド９０°直交カプラを含む請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記放射エレメントが、ほぼ９０°の折り曲げ部を有するボータイ構造を形成する構成にあり広帯域の動作を達成する請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記テーパ付けされた放射エレメントが、各放射エレメント上に２つのサブ分岐部を形成する裂け目を含む請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
各放射エレメントの折り曲げ角度を増大させて前記アンテナの帯域幅および利得をさらに増加させる請求項１に記載のアンテナ。
【請求項６】
各放射エレメントの前記テーパ付けされた広がりが、前記共通の入力部を有する結合位置における各放射エレメントの幅およびテーパ角によって規定されること、
各放射エレメントのくさびの先端部をＺ軸の方に移動させて前記アンテナの中心周波数を低い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を減少させること、
くさび切り欠き部の広がり角度を減少させて前記アンテナの中心周波数を高い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を増加させること、
各放射エレメントの垂直部分の長さの増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、および、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記長さの減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項７】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の長さの増加により、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さの減少により、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さの前記増加により、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加および全地球測位サービス（ＧＰＳ）周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少が得られること、および
各放射エレメント前記第１の折り曲げ部の前記長さの前記減少により、前記ＲＦＩＤ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の減少および前記ＧＰＳ周波数範囲において前記アンテナ帯域幅の増加が得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項８】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の外角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、および
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項９】
各放射エレメントの垂直部分の外角の減少により、比較的低い共振周波数のあたりで反射インピーダンスが低減される請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１０】
テーパ付けされた断面形状を有する２つ以上の折り曲げダイポールベースの放射エレメントであって、各前記放射エレメントは、細長いエレメントの折り曲げダイポールに対してテーパ付けして広げられている前記放射エレメントと、前記放射エレメントからほぼ等しい距離にある接地面とを含むアンテナを提供すること、ならびに
前記２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部に信号を供給すること
を含む、折り曲げダイポールベースのアンテナによって広帯域、円偏波無線通信を実現するための方法。
【請求項１１】
各放射エレメントの垂直部分の内角を増加させることにより、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の低下および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成すること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角を増加させることにより、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成すること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角を減少させることにより、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の向上および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成すること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角を減少させることにより、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成すること、
各放射エレメントの水平長を増加させることにより、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成すること、および
各放射エレメントの前記水平長を減少させることにより、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成すること、
のうち１つ以上をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
各放射エレメントの水平部分の外角を増加させることにより、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つを達成すること、および
各放射エレメントの前記水平部分の前記外角を減少させることにより、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つを達成すること、
のうち１つ以上をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
各エレメントが給電点から外に向かって広がるテーパ付けされた断面形状および２つのサブ分岐部を形成する裂け目を有する、ボータイ構造を形成する実質的に直交する構成にある２つの折り曲げダイポールベースの放射エレメント、
前記２つ以上の放射エレメントに対する共通の入力部、および
前記放射エレメントの先端部からほぼ等しい距離にある接地面
を備える広帯域、円偏波、折り曲げダイポールベースのアンテナ。
【請求項１４】
各放射エレメントの折り曲げ角度を増大させて前記アンテナの帯域幅および利得をさらに増加させること、
各放射エレメントの前記テーパ付けされた広がりが、前記共通の入力部を備える結合位置における各放射エレメントの幅およびテーパ角によって規定されること、
各放射エレメントのくさびの先端部をＺ軸の方へ移動させて前記アンテナの中心周波数を低い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を減少させること、および
くさび切り欠き部の広がり角度を減少させて前記アンテナの中心周波数を高い方にシフトさせ、アンテナ帯域幅を増加させること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１５】
各放射エレメントの垂直部分の長さを増加させることにより、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記長さを減少させることにより、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の長さを増加させることにより、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量が増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、および
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記長さを減少させることにより、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１６】
各放射エレメントの第１の折り曲げ部の外角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、および
各放射エレメントの前記第１の折り曲げ部の前記外角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１７】
各放射エレメントの垂直部分の外角の減少により、比較的低い共振周波数のあたりで低減された反射インピーダンスが得られる請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１８】
各放射エレメントの垂直部分の内角の増加により、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の低下および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量が減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の前記増加により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の減少により、ＲＦＩＤ周波数範囲において低い共振点の向上および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
各放射エレメントの前記垂直部分の前記内角の前記減少により、ＧＰＳ周波数範囲においてアンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項１９】
各放射エレメントの水平長の増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、および
各放射エレメントの前記水平長の減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項２０】
各放射エレメントの水平部分の外角の増加により、アンテナ帯域幅の減少、低い共振点の向上および反射減衰量の減少、ならびに／または高い共振点の低下および反射減衰量の増加の組のなかから少なくとも１つが得られること、および
各放射エレメントの前記水平部分の前記外角の減少により、アンテナ帯域幅の増加、低い共振点の低下および反射減衰量の増加、ならびに／または高い共振点の向上および反射減衰量の減少の組のなかから少なくとも１つが得られること、
のうち１つ以上を特徴とする、請求項１３に記載のアンテナ。
【請求項２１】
前記アンテナが、ＲＦＩＤ周波数範囲、ＧＰＳ周波数範囲または極超短波（ＵＨＦ）衛星通信周波数範囲のうちの１つにおいて動作するように構成されている請求項１３に記載のアンテナ。
【国際調査報告】
2014527360.tif 000015