(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の放射素子と第２の放射素子とをそれぞれ有する、複数の二重放射アンテナと；
複数の電力分配器であって、前記複数の電力分配器のそれぞれが、前記複数の二重放射アンテナのそれぞれと関連付けられており、信号の電力を前記電力の第１の部分と前記電力の第２の部分とに分配し、前記第１の部分における前記信号を前記第１の放射素子のそれぞれに印加し、且つ、前記第２の部分における前記信号を前記第２の放射素子のそれぞれに印加するように構成された複数の電力分配器と、
を備え、
前記複数の二重放射アンテナの少なくとも１つにより送信された前記信号によって励起された場合に、前記複数の二重放射アンテナの少なくとも１つの、前記第１の放射素子のそれぞれ、及び／又は、前記第２の放射素子のそれぞれに対応する共振周波数で共振するように構成されている、
無線電子デバイス。
【請求項２】
前記複数の二重放射アンテナのそれぞれは、前記第１の放射素子に印加される前記第１の部分における前記信号の第１の分極が、前記第２の放射素子に印加される前記第２の部分における前記信号の第２の分極と直交するように構成される、
請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項３】
前記複数の二重放射アンテナのうちの第１の二重放射アンテナの前記各第１の放射素子の第３の分極は、前記複数の二重放射アンテナのうちの、前記第１の二重放射アンテナに隣り合う、第２の二重放射アンテナの前記各第１の放射素子の第４の分極と直交し、
前記複数の二重放射アンテナのうちの前記第１の二重放射アンテナの前記各第２の放射素子の第５の分極は、前記複数の二重放射アンテナのうちの、前記第１の二重放射アンテナに隣り合う、前記第２の二重放射アンテナの前記各第２の放射素子の第６の分極と直交する、
請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項４】
前記第３の分極は前記第５の分極と直交し、前記第４の分極は前記第６の分極と直交する、請求項３に記載の無線電子デバイス。
【請求項５】
第１の二重放射アンテナ群と第１の電力分配器群とを含み、前記第１の電力分配器群の前記各電力分配器は、前記第１の二重放射アンテナ群のそれぞれと関連付けられている、第１のサブアレイと；
前記第１の二重放射アンテナ群以外の第２の二重放射アンテナ群と、第２の電力分配器群とを含み、前記第２の電力分配器群の前記各電力分配器は、前記第２の二重放射アンテナ群のそれぞれと関連付けられている、第２のサブアレイと、
をさらに備える、請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項６】
前記第１のサブアレイ、及び／又は、前記第２のサブアレイは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信、及び／又は、ダイバーシティ通信の送信を行うように構成される、請求項５に記載の無線電子デバイス。
【請求項７】
前記複数の二重放射アンテナは、前記第１のサブアレイの前記第１の二重放射アンテナ群の前記第１の放射素子のそれぞれに印加される信号の第７の分極が、前記第２のサブアレイの前記第２の二重放射アンテナ群の前記第１の放射素子のそれぞれに印加される信号の第８の分極と直交するようにさらに構成され、
前記複数の二重放射アンテナは、前記第１のサブアレイの前記第１の二重放射アンテナ群の前記第２の放射素子のそれぞれに印加される信号の第９の分極が、前記第２のサブアレイの前記第２の二重放射アンテナ群の前記第２の放射素子のそれぞれに印加される信号の第９の分極と直交するようにさらに構成される、
請求項５に記載の無線電子デバイス。
【請求項８】
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群は、それぞれ、０よりも大きい前記信号の前記電力の前記第１の部分における前記信号を提供するように構成され、
前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群は、それぞれ、０よりも大きい前記信号の前記電力の前記第２の部分における前記信号を提供するように構成される、
請求項７に記載の無線電子デバイス。
【請求項９】
前記信号の強度が第１の閾値よりも小さいことに応じて、
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群は、それぞれ、０よりも大きい前記信号の前記電力の前記第１の部分における前記信号を提供するように構成され、
前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群は、それぞれ、０よりも大きい前記信号の前記電力の前記第２の部分における前記信号を提供するように構成される、
請求項８に記載の無線電子デバイス。
【請求項１０】
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群は、それぞれ、前記第１の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成され、且つ、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群は、それぞれ、前記第２の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成され、
もしくは、
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群は、それぞれ、前記第２の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成され、且つ、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群は、それぞれ、前記第１の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成される、
請求項７に記載の無線電子デバイス。
【請求項１１】
前記信号の強度が、第１の閾値よりも大きく、且つ、第２の閾値よりも小さいことに応じて、
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群は、それぞれ、前記第１の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成され、且つ、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群は、それぞれ、前記第２の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成され、
もしくは、
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群は、それぞれ、前記第２の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成され、且つ、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群は、それぞれ、前記第１の放射素子に前記信号の全ての前記電力を供給するように構成される、
請求項１０に記載の無線電子デバイス。
【請求項１２】
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群、又は、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群から選択された１つの前記電力分配器は、前記各二重放射アンテナの前記第１の放射素子のそれぞれに前記信号の前記電力の全てを供給し、且つ、前記各二重放射アンテナの前記第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成され、又は、前記各二重放射アンテナの前記第２の放射素子のそれぞれに前記信号の前記電力の全てを供給し、且つ、前記各二重放射アンテナの前記第１の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成され、
且つ、
前記選択された電力分配器を除く、前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群、及び、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群の残りの前記電力分配器は、前記各二重放射アンテナの前記第１の放射素子及び前記第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成される、
請求項７に記載の無線電子デバイス。
【請求項１３】
前記信号の強度が、第２の閾値よりも大きいことに応じて、
前記第１のサブアレイの前記第１の電力分配器群、又は、前記第２のサブアレイの前記第２の電力分配器群から選択された１つの前記電力分配器は、前記各二重放射アンテナの前記第１の放射素子のそれぞれに前記信号の前記電力の全てを供給し、且つ、前記各二重放射アンテナの前記第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成され、又は、前記各二重放射アンテナの前記第２の放射素子のそれぞれに前記信号の前記電力の全てを供給し、且つ、前記各二重放射アンテナの前記第１の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成される、
請求項１２に記載の無線電子デバイス。
【請求項１４】
前記複数の電力分配器のそれぞれ１つに印加され、前記電力の前記第１の部分、及び／又は、前記第２の部分の値を示す制御信号を更に備える、請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項１５】
前記制御信号を生成するように構成された制御部をさらに備える、請求項１４に記載の無線電子デバイス。
【請求項１６】
前記第１の放射素子は第１の誘電体ブロックを有し、且つ、前記第２の放射素子は第２の誘電体ブロックを有する、請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項１７】
前記第１の放射素子は第１のパッチ素子を有し、且つ、前記第２の放射素子は第２のパッチ素子を有する、請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項１８】
複数の第１のストリップ線路と複数の第２のストリップ線路とであって、前記複数の第１のストリップ線路のそれぞれと前記複数の第２のストリップ線路のそれぞれとは、前記複数の電力分配器のそれぞれと電気的に結合され、前記複数の第１のストリップ線路のそれぞれは、前記複数の二重放射アンテナのそれぞれの前記第１の放射素子と関連付けられ、前記複数の第２のストリップ線路のそれぞれは、前記複数の二重放射アンテナのそれぞれの前記第２の放射素子と関連付けられている、複数の第１のストリップ線路と複数の第２のストリップ線路と；
複数の第１のスロットを含む第１の導電層と；
前記複数の第１のストリップ線路を含む第２の導電層であって、前記複数の第１のスロットのそれぞれが前記複数の第１のストリップ線路のそれぞれと関連付けられている、第２の導電層と；
前記複数の第２のストリップ線路を含む第３の導電層と；
複数の第２のスロットを含む第４の導電層であって、前記複数の第２のスロットのそれぞれは前記第２のストリップ線路のそれぞれと関連付けられている、第４の導電層と；
を備え、
前記第１、第２、第３及び第４の導電層は、第１、第２、及び第３の誘電体層によって互いに分離され、対面関係に配置されている、
請求項１に記載の無線電子デバイス。
【請求項１９】
第１、第２、及び第３の誘電体層によってそれぞれ互いに分離され、対面関係に配置されている、第１、第２、第３及び第４の導電層と；
複数の第１の放射素子と；
複数の第２の放射素子と；
信号の電力を電力の第１の部分と前記電力の第２の部分とに分配するようにそれぞれ構成された、複数の電力分配器と；
を備え、
前記第１の導電層は複数の第１のスロットを有し、
前記第２の導電層は複数の第１のストリップ線路を有し、
前記第３の導電層は複数の第２のストリップ線路を有し、
前記第４の導電層は複数の第２のスロットを有し、
前記複数の第２の放射素子のそれぞれは、前記複数の第１の放射素子のそれぞれと関連付けられ、且つ、少なくとも部分的に重なっており、
前記複数の第１の放射素子のそれぞれは、前記複数の第１のスロットのそれぞれと、関連付けられ、且つ、少なくとも部分的に重なっており、
前記複数の第２の放射素子のそれぞれは、前記複数の第２のスロットのそれぞれと、関連付けられ、且つ、少なくとも部分的に重なっており、
前記複数の電力分配器のそれぞれは、前記複数の第１のストリップ線路のそれぞれと、前記複数の第２のストリップ線路のそれぞれとに電気的に結合され、
前記複数の第１のストリップ線路のそれぞれは、前記電力分配器のそれぞれからの前記信号の電力の第１の部分における前記信号を受信し、前記第１の部分における前記信号を前記第１の放射素子に送信するように構成され、
前記複数の第２のストリップ線路のそれぞれは、前記電力分配器のそれぞれからの前記信号の電力の第２の部分における前記信号を受信し、前記第２の部分における前記信号を前記第２の放射素子に送信するように構成され、
前記第１のストリップ線路、及び／又は、前記第２のストリップ線路によって送信され、及び／又は、受信された信号によって励起された場合に、
前記複数の第１の放射素子の少なくとも１つ、及び／又は、前記複数の第２の放射素子の少なくとも１つに対応する共振周波数で共振するように構成されている、
無線電子デバイス。
【請求項２０】
前記複数の第１の放射素子のうちの第１の素子と、前記複数の第２の放射素子のうちの第１の素子のそれぞれとは、前記複数の第１の放射素子の前記第１の素子における前記信号の第１の分極が、前記複数の第２の放射素子の前記第１の素子における前記信号の第２の分極に対して直交するように構成される、
請求項１９に記載の無線電子デバイス。
【請求項２１】
前記複数の第１の放射素子のうちの第２の素子と、前記複数の第２の放射素子のうちの第２の素子のそれぞれとは、前記複数の第１の放射素子の前記第２の素子における前記信号の第３の分極が、前記複数の第２の放射素子のうちの前記第２の素子のそれぞれにおける前記信号の第４の分極に対して直交するように、構成されており、
前記複数の第１の放射素子の前記第１の素子と、前記複数の第１の放射素子の前記第２の素子のそれぞれとは互いに隣り合っており、
前記複数の第２の放射素子の前記第１の素子と、前記複数の第２の放射素子の前記第２の素子のそれぞれとは互いに隣り合っており、
前記第３の分極は、前記第１の分極に対して直交する、
請求項２０に記載の無線電子デバイス。
【請求項２２】
前記複数の第１の放射素子を含む第５の導電層と；
前記複数の第２の放射素子を含む第６の導電層と；
をさらに備え、
前記複数の第１の放射素子は複数の第１のパッチ素子を含み、
前記複数の第２の放射素子は複数の第２のパッチ素子を含む、
請求項１９に記載の無線電子デバイス。
【請求項２３】
前記複数の電力分配器のそれぞれに印加され、前記電力の前記第１の部分、及び／又は、前記電力の第２の部分の大きさを示す、制御信号を生成するように構成される制御部をさらに備える、
請求項１９に記載の無線電子デバイス。
【請求項２４】
前記複数の第１の放射素子は前記第１の導電層上の複数の第１の誘電体ブロックを備え、
前記複数の第１の誘電体ブロックのそれぞれは、前記複数の第１のスロットのそれぞれと少なくとも部分的に重なり、
前記複数の第２の放射素子は、前記第４の導電層上の複数の第２の誘電体ブロックを備え、
前記複数の第２の誘電体ブロックのそれぞれは、前記複数の第２のスロットのそれぞれと少なくとも部分的に重なっている、
請求項１９に記載の無線電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の概念（ｃｏｎｃｅｐｔ）は、一般に、無線通信の分野に関し、より詳細には、無線通信デバイスのためのアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話（ｃｅｌｌ  ｐｈｏｎｅ）及び他のユーザ機器等の無線通信デバイスは、外部デバイスと通信するために使用されるアンテナを含むことができる。これらのアンテナは、広い放射パターンを生成することができる。しかしながら、いくつかのアンテナ設計においては、メインビームが指向性を持つ不規則な放射パターンを生成する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の概念の様々な実施形態は、第１の放射素子と第２の放射素子とをそれぞれ含む複数の二重放射素子を含む無線電子デバイスを含む。無線電子デバイスは、複数の電力分配器を含むことができ、電力分配器のそれぞれは、複数の二重放射アンテナのそれぞれに関連付けられ、信号の電力を電力の第１の部分と電力の第２の部分とに分配するように構成されることができ、電力の第１の部分における信号を第１の放射素子のそれぞれに印加し、電力の第２の部分における信号を第２の放射素子に印加するように構成されてもよい。無線電子デバイスは、複数の二重放射アンテナのうちの少なくとも１つにより送信された信号によって励起された場合に、複数の二重放射アンテナのうちの少なくとも１つの、第１の放射素子のそれぞれ、及び／又は、第２の放射素子のそれぞれに対応する共振周波数で共振するように構成されてもよい。
【０００４】
様々な実施形態によれば、複数の二重放射アンテナのそれぞれは、第１の放射素子に印加される電力の第１の部分における信号の第１の分極（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）が、第２の放射素子に印加される電力の第２の部分における信号の第２の分極に対して直交するように構成されてもよい。様々な実施形態によれば、複数の二重放射アンテナのうちの第１の二重放射アンテナの第１の放射素子のそれぞれの第３の分極が、複数の二重放射アンテナの第１の二重放射アンテナと隣り合う、複数の二重放射アンテナのうちの第２の二重放射アンテナの第１の放射素子のそれぞれの第４の分極と直交してもよい。様々な実施形態によれば、複数の二重放射アンテナのうちの第１の二重放射アンテナの第２の放射素子のそれぞれの第５の分極は、複数の二重放射アンテナの第１の二重放射アンテナと隣り合う、複数の二重放射アンテナのうちの第２の二重放射アンテナの第２の放射素子のそれぞれの第６の分極と直交してもよい。様々な実施形態によれば、第３の分極は第５の分極と直交してもよく、及び／又は、第４の分極は第６の分極と直交してもよい。
【０００５】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、第１の二重放射アンテナ群と第１の電力分配器群とを含む第１のサブアレイを有し、第１の電力分配器群の各電力分配器は、第１の二重放射アンテナ群のそれぞれと関連付けられている。無線電子デバイスは、第１の二重放射アンテナ群を除く、複数の二重放射アンテナの第２の二重放射アンテナ群と、第２の電力分配器群とを含む第２のサブアレイを有し、第２の電力分配器群の各電力分配器は、第２の二重放射アンテナ群のそれぞれと関連付けられている。いくつかの実施形態においては、第１のサブアレイ、及び／又は、第２のサブアレイは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信、及び／又は、ダイバーシティ通信を送信するように構成されることができる。
【０００６】
様々な実施形態によれば、複数の二重放射アンテナは、さらに、第１のサブアレイの第１の二重放射アンテナ群の第１の放射素子のそれぞれにおける信号の第７の分極が、第２のサブアレイの第２の二重放射アンテナ群の第１の放射素子のそれぞれにおける信号の第８の分極と直交するように構成されてもよい。複数の二重放射アンテナは、第１のサブアレイの第１の二重放射アンテナ群の第２の放射素子のそれぞれにおける信号の第９の分極が、第２のサブアレイの第２の二重放射アンテナ群の第２に放射素子のそれぞれにおける信号の第９の分極と直交するように構成されてもよい。
【０００７】
様々な実施形態によれば、第１のサブアレイの第１の電力分配器群は、ゼロよりも大きい信号の電力の第１の部分における信号を供給するようにそれぞれ構成されてもよい。第２のサブアレイの第２の電力分配器群は、ゼロよりも大きい信号の電力の第２の部分における信号を供給するようにそれぞれ構成されてもよい。
【０００８】
様々な実施形態によれば、信号の強度が第１の閾値よりも小さいことに応じて、第１のサブアレイの第１の電力分配器群は、ゼロより大きい信号の電力の第１の部分における信号を供給するようにそれぞれ構成されてもよく、及び／又は、第２のサブアレイの第２の電力分配器群は、ゼロより大きい信号の電力の第２の部分における信号を供給するようにそれぞれ構成されてもよい。いくつかの実施形態においては、第１のサブアレイの第１の電力分配器群は、第１の放射素子に信号の電力のすべてを供給するようにそれぞれ構成されてもよく、第２のサブアレイの第２の電力分配器群は、第２の放射素子に信号の電力のすべてを供給するようにそれぞれ構成されてもよく、もしくは、第１のサブアレイの第１の電力分配器群は、第２の放射素子に信号の電力のすべてを供給するようにそれぞれ構成されてもよく、第２のサブアレイの第２の電力分配器群は、第１の放射素子に信号の電力のすべてを供給するようにそれぞれ構成されてもよい。
【０００９】
様々な実施形態によれば、信号の強度が第１の閾値よりも大きく第２の閾値よりも小さいことに応じて、第１のサブアレイの第１の電力分配器群は、第１の放射素子に信号の電力の全てを供給するようにそれぞれ構成されてもよく、第２のサブアレイの第２の電力分配器群は、第２の放射素子に信号の電力の全てを供給するようにそれぞれ構成されてもよく、もしくは、第１のサブアレイの第１の電力分配器群は、第２の放射素子に信号の電力の全てを供給するようにそれぞれ構成されてもよく、第２のサブアレイの第２の電力分配器群は、第１の放射素子に信号の電力の全てを供給するようにそれぞれ構成されてもよい。
【００１０】
様々な実施形態によれば、第１のサブアレイの第１の電力分配器群又は第２のサブアレイの第２の電力分配器群のうちの選択された１つの電力分配器は、信号のすべての電力を第１の放射素子のそれぞれに供給し、各二重放射アンテナの第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成される、もしくは、信号のすべての電力を第２の放射素子のそれぞれに供給し、各二重放射アンテナの第１の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成されてもよい。選択された電力分配器を除いて、第１のサブアレイの第１の電力分配器群及び第２のサブアレイの第２の電力分配器群のうちの残りは、各二重放射アンテナの第１の放射素子と第２の放射素子とのそれぞれにゼロ電力を供給するように構成されてもよい。
【００１１】
様々な実施形態によれば、信号の強度が第２の閾値よりも大きいことに応じて、第１のサブアレイの第１の電力分配器群又は第２のサブアレイの第２の電力分配器群のうちの選択された１つの電力分配器は、信号のすべての電力を第１の放射素子のそれぞれに供給し、各二重放射アンテナの第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成される、もしくは、信号のすべての電力を第２の放射素子のそれぞれに供給し、各二重放射アンテナの第１の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成されてもよい。
【００１２】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、複数の電力分配器のそれぞれに印加され、電力の第１の部分、及び／又は、電力の第２の部分の値を示す制御信号を含むことができる。いくつかの実施形態においては、無線電子デバイスは、制御信号を生成するように構成された制御部（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を含むことができる。
【００１３】
様々な実施形態によれば、第１の放射素子は第１の誘電体ブロックを含むことができ、及び／又は、第２の放射素子は第２の誘電体ブロックを含むことができる。様々な実施形態によれば、第１の放射素子は第１のパッチ素子を含むことができ、及び／又は、第２の放射素子は第２のパッチ素子を含むことができる。
【００１４】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、複数の第１のストリップ線路及び複数の第２のストリップ線路を含むことができる。複数の第１のストリップ線路のそれぞれと、複数の第２のストリップ線路のそれぞれとは、複数の電力分配器のそれぞれに電気的に結合されてもよい。複数の第１のストリップ線路のそれぞれは、複数の二重放射アンテナのそれぞれの第１の放射素子に関連付けられてもよく、及び／又は、複数の第２のストリップ線路のそれぞれは、複数の二重放射アンテナのそれぞれの第２の放射素子に関連付けられてもよい。
【００１５】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、複数の第１のスロットを含む第１の導電層、及び／又は、複数の第１のストリップ線路を含む第２の導電層を含んでもよい。複数の第１のスロットのそれぞれは、複数の第１のストリップ線路のそれぞれに関連付けられてもよい。無線電子デバイスは、複数の第２のストリップ線路を有する第３の導電層、及び／又は、複数の第２のスロットを有する第４の導電層を含んでもよい。複数の第２のスロットのそれぞれは、複数の第２のストリップ線路のそれぞれに関連付けられてもよい。第１、第２、第３及び第４の導電層は、それぞれ第１、第２及び第３の誘電体層によって互いに分離され、対面関係（ｆａｃｅ−ｔｏ−ｆａｃｅ  ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）に配置されてもよい。
【００１６】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、それぞれ、第１、第２及び第３の誘電体層によって互いに分離され、対面関係で配置された第１、第２、第３及び第４の導電層を含むことができる。無線電子デバイスは、複数の第１の放射素子、及び／又は、複数の第２の放射素子を含むことができる。第１の導電層は複数の第１のスロットを含み、第２の導電層は複数の第１のストリップ線路を含み、第３の導電層は複数の第２のストリップ線路を含み、第４の導電層は複数の第２のスロットを含んでもよい。いくつかの実施形態においては、複数の第２の放射素子のそれぞれは、複数の第１の放射素子のそれぞれと関連付けられ、複数の第１の放射素子のそれぞれと少なくとも部分的に重なることができる。いくつかの実施形態においては、複数の第１の放射素子のそれぞれは、複数の第１のスロットのそれぞれに関連付けられ、複数の第１のスロットのそれぞれと少なくとも部分的に重なってもよく、及び／又は、複数の第２の放射素子のそれぞれは、複数の第２のスロットのそれぞれに関連付けられ、複数の第２のスロットのそれぞれと少なくとも部分的に重なってもよい。いくつかの実施形態においては、無線電子デバイスは、第１のストリップ線路、及び／又は、第２のストリップ線路によって送信、及び／又は、受信された信号によって励起された場合、複数の第１の放射素子の少なくとも１つ、及び／又は、複数の第２の放射素子の少なくとも１つに対応する共振周波数で共振するように構成されてもよい。様々な実施形態によれば、複数の第１の放射素子のうちの第１の素子及び複数の第２の放射素子の第１の素子のそれぞれは、複数の第１の放射素子の第１の素子における信号の第１の分極が、複数の第２の放射素子の第１の素子のそれぞれにおける信号の第２の分極と直交するように構成されてもよい。
【００１７】
様々な実施形態によれば、複数の第１の放射素子のうちの第２の素子及び複数の第２の放射素子の第２の素子のそれぞれは、複数の第１の放射素子の第２の素子における信号の第３の分極が、複数の第２の放射素子の第２の素子のそれぞれにおける信号の第４の分極に直交するように構成されてもよい。複数の第１の放射素子の第１の素子及び複数の第１の放射素子の第２の素子のそれぞれは、互いに隣り合っていてもよく、及び／又は、複数の第２の放射素子の第１の素子及び複数の第２の放射素子の第２の素子のそれぞれは、互いに隣り合っていてもよい。いくつかの実施形態においては、第３の分極は、第１の分極と直交していてもよい。
【００１８】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、複数の電力分配器を含むことができる。複数の電力分配器のそれぞれは、複数の第１のストリップ線路のそれぞれと、複数の第２のストリップ線路のそれぞれとに電気的に結合されてもよい。複数の第１のストリップ線路のそれぞれは、電力分配器のそれぞれからの信号の電力の第１の部分における信号を受信するように構成されてもよく、及び／又は、複数の第２のストリップ線路のそれぞれは、電力分配器のそれぞれからの信号の電力の第２の部分における信号を受信するように構成されてもよい。無線電子デバイスは、複数の第１の放射素子を含む第５の導電層、及び／又は、複数の第２の放射素子を含む第６の導電層を含むことができる。複数の第１の放射素子は、複数の第１のパッチ素子を含むことができ、及び／又は、複数の第２の放射素子は、複数の第２のパッチ素子を含むことができる。
【００１９】
様々な実施形態によれば、無線電子デバイスは、複数の電力分配器のそれぞれに印加され、電力の第１の部分、及び／又は、電力の第２の部分の値を示す制御信号を生成するように構成された制御部を含むことができる。様々な実施形態によれば、複数の第１の放射素子は、第１の導電層上の複数の第１の誘電体ブロックを含むことができる。複数の第１の誘電体ブロックのそれぞれは、複数の第１のスロットのそれぞれに少なくとも部分的に重なることができる。複数の第２の放射素子は、第４の導電層上の複数の第２の誘電体ブロックを含むことができ、及び／又は、複数の第２の誘電体ブロックのそれぞれは、複数の第２のスロットのそれぞれに少なくとも部分的に重なることができる。
【００２０】
本発明の概念に係る実施形態による他のデバイス、及び/又は、動作は、以下の図面及び詳細な説明を参照することにより、当業者にとっては明らかであり、又は明らかになるであろう。このような追加のデバイス、及び／又は、動作のすべては、この説明内に含まれ、本発明の概念の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。さらに、ここで開示される全ての実施形態は、個別に実行されてもよく、又は任意の方法と組み合わされたり、及び／又は、互いに組み合わされたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するためにあり、本出願に組み込まれ、本出願の一部を構成し、特定の実施形態を示す。以下の図面においては、
【００２２】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、プリント回路基板（ＰＣＢ）上の単一のパッチアンテナを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１Ａの単一のパッチアンテナの平面図を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１Ａ及び図１Ｂの単一のパッチアンテナの２つの異なる位相における放射パターンを示す。
【図２】図２は、本発明の様々な実施形態による、無線電子デバイスにおける図１Ａ及び図１Ｂの単一のパッチアンテナを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２の単一のパッチアンテナを含む、スマートフォンのような無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明のコンセプトの様々な実施形態による、図２の単一のパッチアンテナを含む無線電子デバイスに沿った、１５．１ＧＨｚの励起における絶対的な遠方界利得（ｆｅｒ  ｆｉｅｌｄ  ｇａｉｎ）を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、プリント回路基板（ＰＣＢ）上の単一の誘電体共振器アンテナ（ＤＲＡ）を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図４Ａのプリント回路基板（ＰＣＢ）上の単一のＤＲＡの平面図を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図４Ａ及び図４Ｂの単一のＤＲＡの２つの異なる位相における放射パターンを示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、同一分極を有する２つの放射素子を含む二重放射素子アンテナ（ｄｕａｌ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ  ａｎｔｅｎｎａ）を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、直交分極を有する２つの放射素子を含む二重放射素子アンテナを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、二重パッチアンテナ（ｄｕａｌ  ｐａｔｃｈ  ａｎｔｅｎｎａ）を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、二重パッチアンテナを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図５Ｂ、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む、スマートフォンのような無線電子デバイスの前面側を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図７Ａのスマートフォンのような無線電子デバイスの前面側のパッチアンテナ素子に関連する放射パターンを示す。
【図８Ａ】本発明の概念の様々な実施形態による、図５Ｂ、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む、スマートフォンのような無線電子デバイスの背面側を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図８Ａのスマートフォンのような無線電子デバイスの背面側のパッチアンテナ素子に関連する放射パターンを示す。
【図９】図９は、本発明の概念の様々な実施形態による、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む無線電子デバイスに沿った、１５．１ＧＨｚの励起における絶対的遠方界利得を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む無線電子デバイスに沿った、１５．１ＧＨｚの励起における異なる信号供給方式を使用する絶対的遠方界利得を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む無線電子デバイスに沿った、１５．１ＧＨｚの励起における異なる信号供給方式を使用する絶対的遠方界利得を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、二重ＤＲＡアンテナを示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、二重ＤＲＡアンテナを示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナ素子のアレイを含む、スマートフォンのような無線電子デバイスの前面側を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナ素子のアレイを含む、スマートフォンのような無線電子デバイスの背面側を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１２Ａ及び図１２Ｂの二重パッチアレイアンテナを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１２Ａ及び図１２Ｂの二重パッチアレイアンテナを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１２Ａ及び図１２Ｂの二重パッチアレイアンテナを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図１４】図１４は、本発明の概念の様々な実施形態による、金属リングアンテナを有する無線電子デバイスを示す。
【図１５】図１５は、本発明の概念の様々な実施形態による、金属リングアンテナ並びに二重放射素子アレイアンテナを有する無線電子デバイスを示す。
【図１６】図１６は、本発明の概念の様々な実施形態による、金属リングアンテナ並びに多入力多出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ；ＭＩＭＯ）二重放射素子アレイアンテナを有する無線電子デバイスを示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１６のアンテナを含むＭＩＭＯ二重パッチアレイアンテナの様々なサブアレイにおける無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図１６のアンテナを含むＭＩＭＯ二重パッチアレイアンテナの様々なサブアレイにおける無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図１８】図１８は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１から図１７Ｂ及び図１９から図３４のいずれかによる１つ又は複数のアンテナを含む携帯電話のような無線電子デバイスを示す。
【図１９】図１９は、本発明の概念の様々な実施形態による、二重放射素子アンテナのアレイを含む無線電子デバイスを示す。
【図２０】図２０は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１９に係る複数の二重放射素子アンテナ及び電力分配器を示す。
【図２１】図２１は、本発明の概念の様々な実施形態による、ダイバーシティ結合システムのための制御部に沿った、図１９に係る二重放射素子アンテナと電力分配器とを示す。
【図２２】図２２は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１９に係る複数の二重放射素子アンテナ及びＭＩＭＯシステムのための電力分配器を示す。
【図２３】図２３は、本発明の概念の様々な実施形態による電力分配器を示す。
【図２４Ａ】図２４Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２３の電力分配器に沿った異なる点における絶対的遠方界利得を示す。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２３の電力分配器に沿った異なる点における絶対的遠方界利得を示す。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２３の電力分配器に沿った異なる点における絶対的遠方界利得を示す。
【図２５】図２５は、本発明の概念の様々な実施形態による、異なる給電方式を選択するためのスイッチを示す。
【図２６Ａ】図２６Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２５のスイッチを使用した、異なる給電方式における絶対的遠方界利得を示す。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２５のスイッチを使用した、異なる給電方式における絶対的遠方界利得を示す。
【図２６Ｃ】図２６Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２５のスイッチを使用した、異なる給電方式における絶対的遠方界利得を示す。
【図２７】図２７は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１９から図２２の二重放射素子アンテナアレイによって提供されるアンテナカバレッジを示す。
【図２８】図２８は、本発明の概念の様々な実施形態による、サブアレイを有する二重放射素子アンテナによって受信される信号を示す。
【図２９Ａ】図２９Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２２のＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを示す。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２９ＡのＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２９ＡのＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図２９Ｄ】図２９Ｄは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２９ＡのＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図２９Ｅ】図２９Ｅは、本発明の概念の様々な実施形態による、図２９ＡのＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図３０Ａ】図３０Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、電力分配器を含むＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを示す。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、図３０Ａの電力分配器を含むＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図３０Ｃ】図３０Ｃは、本発明の概念の様々な実施形態による、図３０Ａの電力分配器を含むＭＩＭＯ二重パッチアンテナアレイを含む無線電子デバイスの周囲の放射パターンを示す。
【図３１Ａ】図３１Ａは、本発明の概念の様々な実施形態による、ＭＩＭＯ二重パッチアンテナサブアレイを示す。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、本発明の概念の様々な実施形態による、ＭＩＭＯ二重パッチアンテナサブアレイを示す。
【図３２】図３２は、本発明の概念の様々な実施形態による、図２０から図２２、図３１Ａ、及び／又は、図３１ＢのＭＩＭＯ二重パッチアンテナサブアレイのための制御部によって実行され得る動作を示す。
【図３３】図３３は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１９から図２２、図２９Ａ、図３０Ａ、図３１Ａ、及び／又は、図３１Ｂのいずれかのアンテナを動作させるモードを決定するためのフローチャートを示す。
【図３４】図３４は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１９から図２２、図２９Ａ、図３０Ａ、図３１Ａ、及び／又は、図３１Ｂのいずれかの二重パッチアンテナアレイを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の概念は、本発明の概念の実施形態が示されている添付の図面を参照してより完全に説明される。しかしながら、本出願は、ここに記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が完全になるように、実施形態の範囲を当業者に完全に伝えるために提供される。同様の参照番号は同様の要素を参照する。
【００２４】
２０１５年４月８日に出願された米国特許出願第１４／６８１，４３２号の内容は、本出願の図１Ａから図１８に対応するように、本出願の明細書において、「二重放射素子を含むアンテナ」という見出しの下で、繰り返される。また、追加の実施形態は、「二重放射素子アレイ及び電力分配器含むアンテナ」という見出しの下のセクションに記載され、前述の実施形態のいずれかと組み合わせることができる。加えて、図１９から図３４は、本明細書に追加され、前述の図１Ａから図１８のいずれかと組み合わせることができる。
【００２５】
二重放射素子を含むアンテナ
パッチアンテナは、移動端末のような無線電子デバイスのためのマイクロ波アンテナ設計において一般的に使用される。パッチアンテナは、プリント回路基板（ＰＣＢ）上の放射素子（ｒａｄｉａｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を含むことができる。本明細書で使用される場合、ＰＣＢは、伝送路（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｐａｔｈｗａｙ）、トラック又は信号トレースを使用して電子部品と電気的に接続し、且つ、これらを機械的に支持するために使用される、任意の既存のプリント回路基板材料を含むことができる。ＰＣＢは、ラミネート、銅張ラミネート（ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄ  ｌａｍｉｎａｔｅ）、樹脂含浸Ｂステージ布（ｒｅｓｉｎ−ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ  Ｂ-  ｓｔａｇｅ  ｃｌｏｔｈ）、銅箔、金属被覆プリント回路基板（ｍｅｔａｌ  ｃｌａｄ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）、及び／又は、他の既存のプリント回路基板を有することができる。いくつかの実施形態においては、プリント回路基板は、電子部品の表面実装に使用される。ＰＣＢは、１つまたは複数の集積回路チップ電源、集積回路チップコントローラ、及び／又は、他のディスクリート、及び／又は、例えばその上の表面実装部品を含む集積回路パッシブ、及び／又は、アクティブマイクロ電子部品を含むことができる。ＰＣＢは、基板の表面上、及び／又は、ＰＣＢの介在層上にあるパッド、及び／又は、金属トレースを有する多層プリント配線基板、フレキシブル回路基板等を含むことができる。
【００２６】
パッチアンテナ設計は、ＰＣＢ上の印刷された要素として実装され得ることから、サイズがコンパクトであり、製造が容易である。誘電体共振器アンテナ（ＤＲＡ）は、移動端末等の無線電子デバイスのためのマイクロ波アンテナ設計においても一般的に使用されている。ＤＲＡは、フラックスカップル（ｆｌｕｘ  ｃｏｕｐｌｅ）上の誘電体ブロックを有するＰＣＢ上のフラックスカップルのような放射素子を含むことができる。
【００２７】
様々な無線通信アプリケーションは、パッチアンテナ、及び/又は、ＤＲＡを使用することができる。パッチアンテナ、及び/又は、ＤＲＡは、１０ＧＨｚから３００ＧＨｚの電磁スペクトルのミリ波帯の無線周波数での使用に適している。パッチアンテナ、及び／又は、ＤＲＡは、それぞれ、かなり広い放射線ビームを提供することができる。パッチアンテナ設計、及び／又は、ＤＲＡ設計の潜在的な欠点は、放射パターンが指向性を持っていることである。例えば、パッチアンテナがモバイルデバイスで使用される場合、放射パターンは、モバイルデバイスの周囲の３次元空間の半分のみをカバーすることができる。この場合、アンテナは指向性を持つ放射パターンを生成し、適切な動作のためにモバイルデバイスを基地局に向けることを要求する。
【００２８】
本明細書に記載された様々な実施形態は、パッチアンテナ、及び／又は、ＤＲＡに、二重パッチアンテナ、及び、二重ＤＲＡ設計を形成する、プリント回路基板の反対側上、又は、その近傍に別の放射素子を追加することによって改善されるという知見に起因するものである。二重放射素子は、モバイルデバイスの周囲の三次元空間をカバーする放射パターンを生成することによって、アンテナ性能を改善することができる。
【００２９】
ここで図１Ａを参照すると、この図は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１０９上の単一のパッチアンテナ１１０を示す。ＰＣＢ１０９は、第１の導電層１０１、第２の導電層１０２、及び第３の導電層１０３を含む。第１、第２、及び／又は、第３の導電層（１０１、１０２、１０３）は、対面関係で配置されることができる。第１、第２及び第３の導電層（１０１、１０２、１０３）は、それぞれ第１の誘電体層１０７、及び／又は、第２の誘電体層１０８によって互いに分離されている。第１の放射素子１０４は、第１の導電層１０１内にあってもよい。ストリップ線路１０６は、単一のパッチアンテナ１１０の第３の導電層内にあってもよい。接地面１０５は第２の導電層１０２内にあってもよい。スロット１１２の幅は、Ｗａｐであってもよい。ストリップ線路１０６を介して信号が受信され、及び／又は、送信され、単一のパッチアンテナ１１０が共振する。
【００３０】
ここで図１Ｂを参照すると、図１Ａの単一パッチアンテナ１１０の平面図が示されている。第１の放射素子１０４は、長さＬ及び幅Ｗを有することができる。第１の放射素子１０４は、ストリップ線路１０６と重なることができる。ストリップ線路は、単一のパッチアンテナ１１０の接地面におけるスロット１１２と重なることができる。単一のパッチアンテナ１１０の接地面におけるスロット１１２は、幅Ｗａｐ、及び／又は、長さＬａｐを有することができる。いくつかの実施形態においては、ストリップ線路１０６は、スロット１１２から長さＬｓまで、第１の放射素子１０４を越えて延びることができる。
【００３１】
記載されたアンテナ構造の電磁的特性は、物理的寸法、及び／又は、他のパラメータによって決定されてもよい。例えば、ストリップ線路幅、ストリップ線路位置、誘電体層の厚さ、誘電体層の誘電率、接地面におけるスロットの寸法Ｗａｐ、及び／又は、長さＬａｐ、及び／又は、第１の放射素子１０４の寸法Ｌ、及び／又は、Ｗ等のパラメータは、アンテナ構造の電磁気特性さらにはアンテナ性能に影響を与えることができる。いくつかの実施形態においては、第１の誘電体層１０７の比誘電率はεＴ１であり、第２の誘電体層の比誘電率はεＴ２であってもよい。εＴ２はεＴ１と異なっていてもよい。
【００３２】
ここで図１Ｃを参照すると、図１Ａ及び図１Ｂの単一パッチアンテナ１１０の２つの異なる位相の放射パターンが示されている。位相φ＝０°及び位相φ＝９０°における放射パターンが示されている。両方の放射パターンは、広く、且つ、対称に示されている。しかしながら、放射パターンは指向性を持ち、主にアンテナの周囲の半分の空間をカバーしている。言い換えると、単一のパッチアンテナ１１０がモバイルデバイスに配置される場合、モバイルデバイスの一方の側は優れた性能を有するが、モバイルデバイスの反対側は性能が劣ることとなる。単一のパッチアンテナのこのような方向性の挙動は、基地局に対するある向きにおける性能の向上、及び／又は、基地局に対する他の向きの性能の低下をもたらすことがある。
【００３３】
ここで図２を参照すると、図１Ａ及び図１Ｂの単一パッチアンテナ１１０を含む無線電子デバイス２０１が示されている。単一のパッチアンテナ１１０は、無線電子デバイス２０１の端部に沿って配置される。無線電子デバイス２０１に他のコンポーネントを含めることができるが、簡略化のために図示していない。単一のパッチアンテナ１１０の分極は、例えば無線電子デバイス２０１の上部に向かうように、図２の矢印２０２によって示される方向を持つことができる。
【００３４】
ここで図３Ａを参照すると、図１Ａ及び図１Ｂの単一のパッチアンテナ１１０を含む無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンが示されている。単一のパッチアンテナ１１０が１５．１ＧＨｚで励起されると、無線電子デバイス２０１の周囲に不規則な放射パターンが生成される。無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンは、広く指向性の歪みを示し、アンテナ周囲の空間の半分をカバーするが、アンテナの他の半分の周囲においては放射が低い。従って、当該アンテナは、いくつかの向きにおいて低い性能を示すことから、当該周波数での通信には適していない。
【００３５】
ここで図３Ｂを参照すると、図２の単一のパッチアンテナ１１０を含む無線電子デバイス２０１に沿った、１５．１ＧＨｚの励起における絶対的な遠方界利得（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｆａｒ  ｇａｉｎ）が示されている。軸シータはＹ−Ｚ平面を表し、軸ファイは図２の無線電子デバイス２０１の周囲のＸ-Ｙ平面を表す。図３Aの放射パターンの結果と同様に、絶対的な遠方界利得は、例えば、Ｘ-Ｙ平面に亘って広がるように、無線電子デバイス２０１の周囲のある方向において満足する利得特性を示す。しかしながら、Ｙ−Ｚ平面においては、例えば無線電子デバイス２０１の周囲の９０°から１８０°のように、ある方向において良好な絶対的遠方界利得を得ることができるが、例えば無線電子デバイス２０１の周囲の０°から９０°のように、Ｙ-Ｚ平面の反対方向において悪い絶対的遠方界利得を得ることとなる。
【００３６】
ここで図４Ａを参照すると、この図は、プリント回路基板（ＰＣＢ）４０９上の単一誘電体共振器アンテナ（ＤＲＡ）４１０を示す。ＰＣＢ４０９は、第１の導電層４０１、及び／又は、第２の導電層４０２を含む。第１及び第２の導電層（４０１、４０２）は、対面関係で配置されてもよい。第１及び第２の導電層（４０１、４０２）は、誘電体層４０３によって互いに分離されてもよい。誘電体層４０３は、単層又は多層の絶縁材料、又は、電流の導電性が非常に悪い材料であってもよい。誘電体層４０３は、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、窒化物、及び／又は、絶縁金属酸化物によって形成することができる。誘電体層４０３は、厚さＨｄを有することができる。放射素子４０５は、第１の導電層４０１内にあってもよい。放射素子４０５は、フラックスカップルを含んでもよい。放射素子４０５は、開口部又はスロット４１２を含むことができる。誘電体ブロック４０６は、放射素子４０５上に位置することができ、誘電体層４０３から離れている。誘電体ブロック４０６は、長さＬ及び高さＨを有することができる。ストリップ線路４０４は、ＤＲＡ４１０の第２の導電層４０２内にあってもよい。スロット４１２の幅は、Ｗａｐであってもよい。信号は、ストリップ線路４０４を介して受信、及び／又は、送信され、ＤＲＡ４１０を共振させることができる。
【００３７】
ここで図４Ｂを参照すると、図４ＡのＤＲＡ４１０の平面図が示されている。誘電体ブロック４０６は、長さＬ及び幅Ｗを有することができる。いくつかの実施形態においては、長さＬ及び幅Ｗは等しくてもよい。誘電体ブロック４０６はストリップ線路４０４と重なることができる。ストリップ線路４０４は、ＤＲＡ４１０の放射素子４０５におけるスロット４１２と重なることができる。ＤＲＡ４１０の放射素子４０５におけるスロット４１２は、幅Ｗａｐ、及び／又は、長さＬａｐを有することができる。いくつかの実施形態においては、ストリップ線路４０４は、スロット４１２から長さＬｓまで、誘電体ブロック４０６を越えて延びることができる。
【００３８】
上述のＤＲＡアンテナ構造の電磁的特性は、物理的寸法及び他のパラメータによって決定されてもよい。例えば、ストリップ線路４０４の幅、ストリップ線路４０４の位置、誘電体層４０３の厚さＨｄ、誘電体層４０３の誘電率εＴ、放射素子４０５におけるスロット４１２の寸法Ｗａｐ、及び／又は、長さＬａｐ、及び／又は、誘電体ブロック４０６の寸法Ｌ、及び／又は、Ｗ等のパラメータは、ＤＲＡアンテナの電磁気特性さらにはアンテナ性能に影響を与えることができる。
【００３９】
ここで図４Ｃを参照すると、図４Ａ及び図４ＢのＤＲＡ４１０の２つの異なる位相の放射パターンが示されている。位相φ＝０°及び位相φ＝９０°における放射パターンが示されている。両方の放射パターンは、広く、且つ、対称に示されている。しかしながら、放射パターンは指向性を持ち、主にアンテナの周囲の半分の空間をカバーしている。言い換えると、ＤＲＡ４１０がモバイルデバイスに配置される場合、モバイルデバイスの一方の側は優れた性能を有するが、モバイルデバイスの反対側は性能が劣ることとなる。ＤＲＡアンテナのこのような方向性の挙動は、基地局に対するある向きにおける性能の向上、及び／又は、基地局に対する他の向きの性能の低下をもたらすことがある。
【００４０】
図５Ａ及び図５Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂの単一のパッチアンテナ、及び／又は、図４Ａ及び図４Ｂの単一のＤＲＡを含むことができる。ここで図５Ａを参照すると、同一の分極を有する２つの放射素子を含む二重放射素子アンテナ５００が示されている。二重放射素子アンテナ５００は、ＰＣＢ５０７上にあり、第１の放射素子５０１と第２の放射素子５０２とを含むことができる。電子回路パッケージ５０３は、第１の放射素子５０１と第２の放射素子５０２との間の、ＰＣＢ５０７に含まれることができる。いくつかの実施形態においては、第１の放射素子５０１は、図１Ａの第１の放射素子１０４を含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１の放射素子５０１は、図４Ａの放射素子４０５を含むことができる。電子回路パッケージ５０３は、信号を送信、及び／又は、受信する回路、信号の分極を調整する回路、インピーダンス整合回路、及び／又は、信号を分割、及び／又は、スイッチングするための電力分配器５０６を含むことができる。電力分配器５０６は、電子回路パッケージ５０３内のコンポーネント、及び／又は、二重放射素子アンテナ５００に関連付けられたストリップ線路に、電気的に結合、及び／又は、接続されてもよい。矢印５０４及び矢印５０５は、第１の放射素子５０１及び第２の放射素子５０２における信号の分極をそれぞれ示す。この場合、第１の放射素子５０１における信号は、第２の放射素子５０２における信号の分極５０５と同じ分極５０４を有する。第１及び第２の放射素子５０１、５０２が同一の分極を持つことから、アンテナ素子間の高い相互結合が生じ得る。この高い相互結合は、第１の放射素子５０１及び第２の放射素子５０２の各々における信号の乱れをもたらし、放射パターンの歪みを引き起こすことがある。いくつかの実施形態においては、第１の放射素子５０１における信号は、第２の放射素子５０２における信号をキャンセル、及び／又は、干渉する。言い換えると、第１及び第２の放射素子５０１、５０２において同一分極を持つ当該信号構成においては、アンテナ素子が共に適切に動作しないことがある。信号の分極を変えることによる、当該アンテナの性能の改善を、図５Ｂを参照して説明する。
【００４１】
ここで図５Ｂを参照すると、直交分極を有する２つの放射素子を含む二重放射アンテナ５００が示されている。電子回路パッケージ５０３は、第１及び第２の放射素子５０１、５０２における信号の分極を構成するための回路を含むことができる。信号の分極は、信号の物理的な向きに関連する。矢印５０４及び矢印５０５は、第１の放射素子５０１及び第２の放射素子５０２における信号のそれぞれの分極を示す。この場合、第１の放射素子５０１における信号は、第２の放射素子５０２における信号の分極５０５と直交する分極５０４を有する。第１の放射素子５０１の信号は第２の放射素子５０２の信号と直交していることから、アンテナ素子は共に作用して全方向放射パターン（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｒｅｄｉａｔｉｏｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）を形成することができる。第１の放射素子５０１におけるアンテナの上半分の放射パターンは、第２の放射素子５０２におけるアンテナの下半分の放射パターンと直交し、例えば−３５ｄＢのような高いアイソレーションを提供する。図５Ｂは、非限定的な例としての信号の分極を示す。いくつかの実施形態においては、信号の分極は、直線分極（ｌｉｎｅａｒ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）、円分極（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）、右手円分極（Ｒｉｇｈｔ  Ｈａｎｄ  Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ:ＲＨＣＰ)、又は、左手円分極（Ｌｅｆｔ  Ｈａｎｄ  Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ:ＬＨＣＰ）、及び／又は、楕円分極（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）に基づくことができる。
【００４２】
さらに図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、本明細書に記載された様々な実施形態においては、直交信号分極を有する二重放射アンテナ５００の性能は、電力分配器５０６回路を電子パッケージ５０３に含めることによって改善され得る。先に述べたように、信号は、アンテナに関連付けられたストリップ線路を介して、受信、及び／又は、送信される。電力分配器５０６は、ストリップ線路に、電気的に接続され、及び／又は、結合されてもよい。電力分配器５０６は、ストリップ線路を介して受信、及び／又は、送信される信号を分割するように動作することができる。例えば、電力分配器５０６は、第１の放射素子５０１、及び／又は、第２の放射素子５０２に印加される、ストリップ線路で受信される信号の電力を制御するように構成されることができる。言い換えると、信号の電力の第１の部分は、第１の期間、第１の放射素子５０１に印加されてもよく、及び／又は、信号の電力の第２の部分は、第２の期間、第２の放射素子に印加されてもよい。いくつかの実施形態においては、第１の期間は、第２の期間と重なっていてもよく、及び／又は、時間的に合致していてもよい。いくつかの実施形態においては、第１の期間は第２の期間と重なっていなくてもよい。いくつかの実施形態においては、電力分配器５０６は、第２の放射素子５０２への信号の電力の第２の部分に直交する、第１の放射素子５０１へ信号の電力の第１の部分を提供するように構成することができる。いくつかの実施形態においては、電力分配器５０６は、第１の期間、ストリップ線路における信号の電力のすべてを第１の放射素子５０１に供給し、第２の期間、ストリップ線路における信号の電力のすべてを第２の放射素子５０２に供給するように構成される。電力分配器５０６が、第１の放射素子５０１又は第２の放射素子５０２へストリップ線路における信号の電力の全てを供給するようにスイッチする際、第１及び第２の期間は互いに重ならなくてもよい。第１の放射素子５０１又は第２の放射素子５０２へ電力を印加する間のスイッチングは、時間的に、及び／又は、所定の時間ベースの機能に従って周期的に行うことができる。
【００４３】
いくつかの実施形態においては、電力分割動作のうちのいずれかは、時間の経過とともに一定であってもよいし、時間とともに変化してもよい。電力分配器５０６の動作モードは、異なる期間において、第１及び第２の放射素子５０１、５０２のそれぞれに信号電力の異なる部分を供給する第１のモードと、第１及び第２の放射素子５０１、５０２へストリップ線路における信号の電力の全てを供給する第２のモードとの間でスイッチすることができる。電力分配器５０６の動作モードは、通信チャネル状態、ユーザ選択、及び／又は、所定の動作パターンに基づいて制御することができる。
【００４４】
いくつかの実施形態においては、図５Ａ及び図５Ｂの第１及び第２の放射素子５０１、及び／又は、５０２は、第１、及び／又は、第２のパッチ素子を有していてもよい。ここで図６Ａを参照すると、二重パッチアンテナ６００が示されている。二重パッチアンテナ６００は、第１の導電層６１２及び第２の導電層６１４を含むことができる。第１及び第２の導電層（６１２、６１４）は、対面関係で配置されてもよい。第１及び第２の導電層（６１２、６１４）は、第１の誘電体層６０４によって互いに分離することができる。第１のパッチ素子６０５は、第４の導電層６１１内にあってもよい。第２のパッチ素子６０６は、第５の導電層６１３内にあってもよい。ストリップ線路６０２は、二重パッチアンテナ６００の第２の導電層６１２内にあってもよい。接地面６０１は、第１の導電層６１２内にあってもよい。接地面は、開口部またはスロット６０７を含むことができる。スロット６０７の幅は、Ｗａｐとすることができる。スロット６０７の幅は、二重パッチアンテナ６００の無線電子デバイス２０１へのインピーダンス整合を制御することができる。いくつかの実施形態においては、導電層６１５は、誘電体層６１７と６１８との間にあってもよい。導電層６１５は、ＰＣＢと関連付けられたＰＣＢ接地面６１６を含むことができる。いくつかの実施形態においては、ＰＣＢ接地面６１６は、幅Ｗａｐのスロット６２６を含むことができる。いくつかの実施形態においては、スロット６０７は、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６と重なってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット６０７は、ストリップ線路６０２と重なってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット６０７は、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６と横方向に重なっていてもよい。いくつかの実施形態においては、スロット６０７は、ストリップ線路６０２と横方向に重なってもよい。信号は、ストリップ線路６０２を介して、受信、及び／又は、送信されることができ、二重パッチアンテナ６００を共振させることができる。いくつかの実施形態においては、第２のパッチ素子６０６は、異なる対応するストリップ線路を有することができる。２つのストリップ線路は、それぞれ異なるパッチ素子に対応することができ、よって、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６に信号を別々に供給するために、図５の電力分配器５０６によって使用されることができる。
【００４５】
図６Ａをさらに参照すると、電力分配器は、二重パッチアンテナ６００と関連付けられる。電力分配器は、簡略化のために図６Ａには図示されていない。電力分配器は、二重パッチアンテナ６００の内部または外部にあってもよいが、ストリップ線路６０２に電気的に接続、及び／又は、結合される。電力分配器は、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６に印加される信号の電力を制御するように構成される。第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６は、第１のパッチ素子６０５における信号の第１の分極が第２のパッチ素子６０６における信号の第２の分極と直交するように構成されてもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂの第１及び第２の放射素子５０１、及び／又は、５０２は、第１、及び／又は、第２のパッチ素子を有してもよい。ここで図６Ｂを参照すると、二重パッチアンテナ６００が示されている。二重パッチアンテナ６００は、第１の導電層６１２及び第２の導電層６１４を含むことができる。第１及び第２の導電層（６１２、６１４）は、対面関係で配置されてもよい。第１及び第２の導電層（６１２、６１４）は、第１の誘電体層６０４により互いに分離されてもよい。第１のパッチ素子６０５は、第４の導電層６１１に含まれていてもよい。第１の導電層６１２及び第４の導電層６１１は、第２の誘電体層６０３によって分離され、対面関係に配置されてもよい。第２のパッチ素子６０６は、第５の導電層６１３内にあってもよい。ストリップ線路６０２は、二重パッチアンテナ６００の第２の導電層６１２内にあってもよい。接地面６０１は、第２の導電層６１２内にあってもよい。接地面は、開口部又は第１のスロット６０７を含むことができる。スロット６０７の幅は、Ｗａｐであってもよい。スロット６０７の幅は、二重パッチアンテナ６００の無線電子デバイス２０１へのインピーダンス整合を制御することができる。いくつかの実施形態においては、スロット６０７は、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６と重なってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット６０７は、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６と横方向に重なってもよい。いくつかの実施形態においては、信号は、ストリップ線路６０２を介して受信、及び／又は、送信され、二重パッチアンテナ６００を共振させる。いくつかの実施形態においては、第２のパッチ素子６０６は、第３の導電層６１９における異なる対応するストリップ線路６２０を有することができる。いくつかの実施形態においては、第２のパッチ素子６０６は、第６の導電層６２１における異なる接地面６２２を有することができる。接地面６２２は、第６の導電層６２１における第２のスロット６２３を含むことができる。いくつかの実施形態においては、第６の導電層６２１は、第４の誘電体層６２４によって第３の導電層６１９から分離することができる。第６の導電層６２１は、第６の誘電体層６２５によって第５の導電層６１３から分離されることができる。２つのストリップ線路６０２、６２０は、それぞれ異なるパッチ素子６０５、６０６に対応することができ、よって、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６へ別々に信号を供給するために、図５の電力分配器５０６によって使用されることができる。
【００４７】
図６Ｂをさらに参照すると、電力分配器は、二重パッチアンテナ６００に関連付けられてもよい。簡略化のために、電力分配器は図６Ｂには図示されていない。電力分配器は、二重パッチアンテナ６００の内部又は外部にあってもよいが、第１のストリップ線路６０２、及び／又は、第２のストリップ線路６２０に電気的に接続、及び／又は、結合される。電力分配器は、第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６に印加される信号の電力を制御するように構成されることができる。第１のパッチ素子６０５、及び／又は、第２のパッチ素子６０６は、第１のパッチ素子６０５における信号の第１の分極が第２のパッチ素子６０６における信号の第２の分極と直交するように構成されることができる。
【００４８】
さらに図６Ｂを参照すると、二重パッチアンテナ６００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に含まれてもよい。いくつかの実施形態においては、二重パッチアンテナ６００は、第７の導電層６１５内のＰＣＢ接地面６１６を含むことができる。第７の導電層６１５は、第３の誘電体層６１７によって第２の導電層６１４から分離することができる。第７の導電層６１５は、第５の誘電体層６１８によって第３の導電層６１９から分離することができる。
【００４９】
図７Ａを参照すると、図５Ｂ、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む、スマートフォンのような無線電子デバイス２０１の前面側が示されている。無線電子デバイス２０１は、モバイルデバイスの前面または上面側が、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの第１の導電層６１１と対面関係になるように配向されてもよい。無線電子デバイス２０１は、第１のパッチ素子６０５を有する図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナ６００を含むことができる。矢印７０１は、第１のパッチ素子６０５における信号の分極の方向を示す。
【００５０】
図７Ｂを参照すると、図７Ａの無線電子デバイス２０１の前面側の第１のパッチ素子６０５に関連する放射パターンが示されている。第１のパッチ素子６０５が１５．１ＧＨｚで励起されると、無線電子デバイス２０１の周囲に均一に分布した放射パターンが生成される。無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンは、アンテナの前背面の周囲の空間をカバーする広い放射を伴ってほとんど指向性の歪みを示していない。図７Ｂの放射パターンは、第１のパッチ素子６０５が励起された場合について図示しているが、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの第２のパッチ素子６０６の存在は、アンテナの前背面の両方の周囲の空間をカバーすることで、アンテナの性能を改善する。
【００５１】
図８Ａを参照すると、図５Ｂ、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む、スマートフォンのような無線電子デバイス２０１の背面側が示されている。無線電子デバイス２０１は、モバイルデバイスの前面または上面側が、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの第３の導電層６１３と対面関係になるように配向されてもよい。無線電子デバイス２０１は、第２のパッチ素子６０６を有する図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナ６００を含むことができる。矢印８０１は、第２のパッチ素子６０６における信号の分極の方向を示す。図７Ａの第１のパッチ素子６０５の分極７０１は、図８Ａの第２のパッチ素子６０６の分極８０１と直交している。
【００５２】
図８Ｂを参照すると、図８Ａの無線電子デバイス２０１の背面側の第２のパッチ素子６０６に関連する放射パターンが示されている。第２のパッチ素子６０６が１５．１ＧＨｚで励起されると、無線電子デバイス２０１の周囲に均一に分布した放射パターンが生成される。無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンは、アンテナの前背面の周囲の空間をカバーする広い放射を伴ってほとんど指向性の歪みを示していない。図８Ｂの放射パターンは、第２のパッチ素子６０６が励起された場合について図示しているが、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの第１のパッチ素子６０５の存在は、アンテナの前背面の両方の周囲の空間をカバーすることで、アンテナの性能を改善する。
【００５３】
図９を参照すると、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む無線電子デバイスに沿った、１５．１ＧＨｚ励起における絶対的な遠方界利得が示されている。図９の絶対的遠方界利得は、図６から図８Ｂの二重パッチアンテナの第１のパッチ素子６０５と第２のパッチ素子６０６の両方に適用される電力分配器からの同時励起に関連する。この場合、第１のパッチ素子６０５を励起するために信号電力の約半分が供給され、第２のパッチ素子６０６を励起するために信号電力の約半分が供給される。
【００５４】
さらに図９を参照すると、軸シータはＹ−Ｚ平面を表し、軸ファイは図７Ａ及び図７Ｂの無線電子デバイス２０１の周囲のＸ-Ｙ平面を表す。絶対的な遠方界利得は、無線電子デバイス２０１の前面及び背面の両方から放射する方向において良好な利得特性を示す。例えば、Ｚ軸の両方向において、−３５ｄＢのアイソレーションを有する優れた利得特性を得ることができる。しかしながら、遠方界利得は、モバイルデバイスの側面に対応するＸ軸の両方向においてより少ないように見える。図７Ａ及び図７Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂの単一のパッチアンテナと比較して、第１及び第２のパッチ素子６０５、６０６、及び／又は、信号の直交分極の影響のために、二重パッチアンテナが著しく広いカバレージ空間を提供し得ることを示す。言い換えると、単一のパッチアンテナは、モバイルデバイスの一の方向（すなわち、一方の面から）に実質的に向けられた放射パターンを生成し、一方、二重パッチアンテナは、例えば、モバイルデバイスの前背面の両方からの異なる２つの方向に実質的に向けられた放射パターンを生成する。
【００５５】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナを含む無線電子デバイスに沿った、１５．１ＧＨｚ励起での、異なる信号供給方式を使用した絶対的遠方界利得を示す。上述したように、電力分配器を使用して、第１のパッチ素子６０５と第２のパッチ素子６０６との間の信号励起を切り替えることができる。当該構成例においては、電力分配器は、図１０Ａの結果に示すように、第１の期間において、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの第１のパッチ素子６０５へ信号の電力の大部分を供給する。電力分配器は、図１０Ｂの結果に示すように、第２の期間において、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの第２のパッチ素子６０６へ信号の電力の大部分を供給する。図９のほぼ等しい電力分配と比較すると、当該スイッチング供給方式を使用した場合、ピーク利得は２ｄＢから３ｄＢ増加する。スイッチ供給方式は、定期的な雑音妨害のようなチャネル特性により適合するようにアンテナを調整することができる。いくつかの実施形態においては、第１のパッチ素子から第２のパッチ素子への供給のスイッチは、指向性チャネル測定に基づくことができる。例えば、基地局からのパイロット信号を使用して、第１のパッチ素子対第２のパッチ素子への供給における好適な性能を決定することができる。
【００５６】
図１１Ａを参照すると、二重誘電体共振器アンテナ（ＤＲＡ）１１００が示されている。二重ＤＲＡ１１００は、第１の導電層１１１２と、第２の導電層１１１４とを含むことができる。第１及び第２の導電層（１１１２、１１１４）は、対面関係で配置されてもよい。第１及び第２の導電層（１１１２、１１１４）は、第１の誘電体層１１０４によって互いに分離されていてもよい。第１のフラックスカップルが第１の導電層１１１２内にあってもよい。第２のフラックスカップルが第４の導電層１１２１内にあってもよい。第１の誘電体ブロック１１０８は、第１の誘電体層１１０４とは反対側の第１の導電層１１１２上にあってもよい。第２の誘電体ブロック１１０９は、第４の誘電体層１１１８とは反対側の第４の導電層１１２１上にあってもよい。ストリップ線路１１０２は、二重ＤＲＡ１１００の第２の導電層１１１４内にあってもよい。接地面１１０１は、第２の導電層１１１２内にあってもよい。接地面１１０１は、開口部又はスロット１１０７を含むことができる。スロット１１０７の幅は、Ｗａｐであってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット１１０７は、第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９と横方向に重なることができる。いくつかの実施形態においては、スロット１１０７は、ストリップ線路１１０２と重なっていてもよい。信号は、ストリップ線路１１０２を介して受信、及び／又は、送信され、二重ＤＲＡ１１００を共振させることができる。いくつかの実施形態は、第４の導電層１１２１における第２のスロット１１１０を含む接地面１１２０を含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１の誘電体ブロック１１０８は第１のスロット１１０７と重なり、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９は第２のスロット１１１０と重なってもよい。いくつかの実施形態においては、第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック1１０９の比誘電率のようなファクタは、二重ＤＲＡアンテナ１１００の電磁気特性、及び／又は、よってアンテナ性能に影響を及ぼすことがある。いくつかの実施形態においては、図５Ｂの第１の放射素子５０１は、第１のフラックスカップル、及び／又は、図１１Ａの第１の誘電体ブロック１１０８を含むことができる。同様に、図５Ｂの第２の放射素子５０２は、第２のフラックスカップル、及び／又は、図１１Ａの第２の誘電体ブロック１１０９を含むことができる。図１１Ａの二重ＤＲＡ１１００は、図７Ｂ、図８Ｂ、図９、及び/又は、図１０Ｂに示すような同様の性能結果を提供する。いくつかの実施形態においては、図１１Ａの二重ＤＲＡ１１００は、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重経路アンテナ６００と比較して、より広い帯域幅でより良好な性能を提供することができる。
【００５７】
図１１Ａをさらに参照すると、電力分配器がＤＲＡ１１００に関連付けられてもよい。簡略化のために、電力分配器は図１１Ａには図示されていない。電力分配器は、ＤＲＡ１１００の内部または外部にあってもよいが、ストリップ線路１１０２に電気的に接続、及び／又は、結合されていてもよい。電力分配器は、第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９に印加される信号の電力を制御するように構成される。第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９は、第１の誘電体ブロック１１０８における信号の第１の分極が、第２の誘電体ブロック１１０９における信号の第２の分極と直交するように構成されることができる。
【００５８】
図１１Ｂを参照すると、二重誘電体共振器アンテナ（ＤＲＡ）１１００が示されている。二重ＤＲＡ１１００は、第１の導電層１１１２と、第２の導電層１１１４とを含むことができる。第１及び第２の導電層（１１１２、１１１４）は、対面関係で配置されてもよい。第１及び第２の導電層（１１１２、１１１４）は、第１の誘電体層１１０４によって互いに分離されていてもよい。第１のフラックスカップルが第１の導電層１１１２内にあってもよい。第２のフラックスカップルが第４の導電層１１２１内にあってもよい。第１の誘電体ブロック１１０８は、第１の誘電体層１１０４とは反対側の第１の導電層１１１２上にあってもよい。第２の誘電体ブロック１１０９は、第４の誘電体層１１１８とは反対側の第４の導電層１１２１上にあってもよい。ストリップ線路１１０２は、二重ＤＲＡ１１００の第２の導電層１１１４内にあってもよい。接地面１１０１は、第２の導電層１１１２内にあってもよい。接地面１１０１は、開口部又はスロット１１０７を含むことができる。スロット１１０７の幅は、Ｗａｐであってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット１１０７は、第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９と横方向に重なることができる。いくつかの実施形態においては、スロット１１０７は、ストリップ線路１１０２と重なっていてもよい。信号は、ストリップ線路１１０２を介して受信、及び／又は、送信され、二重ＤＲＡ１１００を共振させることができる。いくつかの実施形態は、第４の導電層１１２１における第２のスロット１１１０を含む接地面１１２０を含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１の誘電体ブロック１１０８は第１のスロット１１０７と重なり、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９は第２のスロット１１１０と重なってもよい。いくつかの実施形態においては、第２のストリップ線路１１２０は、第３の導電層１１１９内に含めることができる。第３の導電層１１１９は、第４の誘電体層１１２４によって第６の導電層１１２１から分離することができる。
【００５９】
さらに図１１Ｂを参照すると、二重ＤＲＡ１１００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）に含まれてもよい。いくつかの実施形態においては、二重ＤＲＡ１１００は、第７の導電層１１１５内のＰＣＢ接地面１１１６を含んでもよい。第７の導電層１１１５は、第３の誘電体層１１１７によって第２の導電層１１１４から分離することができる。第７の導電層１１１５は、第５の誘電体層１１１８によって第３の導電層１１１９から分離されることができる。
【００６０】
いくつかの実施形態においては、第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック1１０９の比誘電率のようなファクタは、二重ＤＲＡアンテナ１１００の電磁気特性、及び／又は、よってアンテナ性能に影響を及ぼすことがある。いくつかの実施形態においては、図５Ｂの第１の放射素子５０１は、第１のフラックスカップル、及び／又は、図１１Ｂの第１の誘電体ブロック１１０８を含むことができる。同様に、図５Ｂの第２の放射素子５０２は、第２のフラックスカップル、及び／又は、図１１Ｂの第２の誘電体ブロック１１０９を含むことができる。図１１Ｂの二重ＤＲＡ１１００は、図７Ｂ、図８Ｂ、図９、及び／又は、図１０Ｂに示すような同様の性能結果を提供する。いくつかの実施形態においては、図１１Ｂの二重ＤＲＡ１１００は、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重経路アンテナ６００と比較して、より広い帯域幅でより良好な性能を提供することができる。
【００６１】
図１１Ｂをさらに参照すると、電力分配器がＤＲＡ１１００に関連付けられてもよい。簡略化のために、電力分配器は図１１Ｂには図示されていない。電力分配器は、ＤＲＡ１１００の内部または外部にあってもよいが、ストリップ線路１１０２に電気的に接続、及び／又は、結合されていてもよい。電力分配器は、第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９に印加される信号の電力を制御するように構成される。第１の誘電体ブロック１１０８、及び／又は、第２の誘電体ブロック１１０９は、第１の誘電体ブロック１１０８における信号の第１の分極が、第２の誘電体ブロック１１０９における信号の第２の分極と直交するように構成されることができる。
【００６２】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナのアレイを含むスマートフォンのような無線電子デバイス２０１を示す。図１２Ａを参照すると、第１のパッチアンテナ素子６０５ａ〜６０５ｈのアレイを含む、無線電子デバイス２０１の前面側が示されている。第１のパッチアンテナ素子６０５Ａ〜６０５ｈにおける信号の分極は、矢印１２０１によって示されている。ここで図１２Ｂを参照すると、第２のパッチアンテナ素子６０６ａ〜６０６ｈのアレイを含む、無線電子デバイス２０１の背面側が示されている。第２のパッチアンテナ素子６０６Ａ〜６０６ｈにおける信号の分極は、矢印１２０２によって示されている。いくつかの実施形態においては、分極１２０１は、分極１２０２と直交することができる。図１２Ａ及び図１２Ｂは、非限定的な例として図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナの内容として示されているが、アレイは、いくつかの実施形態による、図５Ａ及び図５Ｂの第１及び第２の放射素子、及び／又は、第１及び第２のフラックスカップル及び図１１ＡのＤＲＡアンテナの及び第１及び第２の誘電体ブロックを含むことができる。
【００６３】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、図１２Ａ及び図１２Ｂの二重パッチアレーアンテナを含む、無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンを示す。図１３Ａを参照すると、二重パッチアレイアンテナが励起されると、無線電子デバイス２０１の周囲に均一に分布した放射パターンが生成される。無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンは、アンテナの前背面の周囲の空間をカバーする広く、且つ、対称的な放射を伴って、ほとんどＺ軸に沿った指向性の歪みを示していない。図１３Ｂ及び図１３ｃを参照すると、図１３Ａには、広い放射パターンが無線電子デバイス２０１の前背面に対して示されているが、Ｘ軸方向においては、悪い利得特性及び歪みが存在することがある。
【００６４】
本明細書に記載される二重パッチアンテナ、及び／又は、二重ＤＲＡは、例えば１０ＧＨｚから３００ＧＨｚといった、電磁スペクトルにおけるミリ波帯域の無線周波数での使用に適している。いくつかの実施形態においては、無線電子デバイス２０１が、８５０〜１９００ＭＨｚのセルラー帯域の信号を送信、及び／又は、受信することが望ましい場合がある。ここで図１４を参照すると、金属リングアンテナ１４０２を含む無線電子デバイス２０１が示されている。金属リングアンテナは、ＰＣＢ１０９の外縁に沿って延びることができる。金属リングアンテナは、ＰＣＢ１０９から離間され、電気的に絶縁されることができる。金属リングアンテナ１４０２は、接地部品１４０３及び１４０４を介してＰＣＢ１０９に結合されることができる。金属リングアンテナは、二重パッチアンテナ、及び／又は、二重ＤＲＡのミリ波帯域とは異なる８５０〜１９００ＭＨｚのセルラー帯域の周波数で共振するように構成することができる。
【００６５】
図１５を参照すると、図１４の金属リングアンテナ１４０２、及び、図１２Ａ及び図１２Ｂの二重パッチアレイアンテナを有する無線電子デバイス２０１が示されている。図１５は、モバイルデバイスの正面図を示しており、よって第１のパッチアンテナ素子６０５Ａ〜６０５ｈを示している。対応する第２のパッチアンテナ素子は、無線電子デバイス２０１の背面に配置されてもよい。図１５は、非限定的な例として図１２Ａ及び図１２Ｂの二重パッチアンテナアレイの内容として示されているが、アレイは、いくつかの実施形態による、図５Ａ及び図５Ｂの第１及び第２の放射素子、及び／又は、図１１Ａの第１及び第２のフラックスカップル、及び／又は、図１１ＡのＤＲＡアンテナの第１及び第２の誘電体ブロックを含むことができる。
【００６６】
図１６を参照すると、金属リングアンテナならびに二重パッチ多入力多出力（ＭＩＭＯ）アレイアンテナを有する無線電子デバイスが示されている。図１６は、図１５の二重パッチアレイアンテナを示しており、アレイ二重パッチアンテナがＭＩＭＯ動作のためにサブアレイに構成されている。例えば、パッチアンテナ素子６０５Ａ〜６０５ｄは、ＭＩＭＯサブアレイ１６０１を含み、パッチアンテナ素子６０５ｅ〜６０５ｈはＭＩＭＯサブアレイ１６０２を含む。図１６には示されていないが、対応する第２のパッチアンテナ素子６０６Ａ〜６０６ｈが無線電子デバイス２０１の背面に存在してもよい。矢印１６０３はＭＩＭＯサブアレイ１６０１の分極の方向を示し、矢印１６０４はＭＩＭＯサブアレイ１６０２の分極の方向を示す。無線電子デバイス２０１の背面にあり、ＭＩＭＯサブアレイ１６０１に関連する対応する第２のパッチアンテナ素子６０６ａ〜６０６ｄは、１６０３で示される方向と直交する分極の方向を有してもよい。同様に、無線電子デバイス２０１の背面にあり、ＭＩＭＯサブアレイ１６０２に関連する対応する第２のパッチアンテナ素子６０６ｅ〜６０６ｈは、１６０４で示される方向と直交する分極の方向を有してもよい。図１６は、非限定的な例として図６Ａ、及び／又は、図６Ｂの二重パッチアンテナの内容として示されているが、ＭＩＭＯアレイアンテナは、いくつかの実施形態による、図５Ａ及び図５Ｂの第１及び第２の放射素子、及び／又は、図１１Ａの第１及び第２のフラックスカップル、及び／又は、図１１ＢのＤＲＡアンテナの第１及び第２の誘電体ブロックを含むことができる。
【００６７】
図１７Ａを参照すると、図１６の二重パッチＭＩＭＯサブアレイ１６０１のための無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンを示す。矢印１７０１は、二重パッチＭＩＭＯサブアレイ１６０１の第１のパッチアンテナ素子の分極を示し、矢印１７０２は、二重パッチＭＩＭＯサブアレイ１６０１の第２のパッチアンテナ素子の分極を示す。無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンは、無線電子デバイス２０１の前背面の周囲の空間をカバーする広い放射を伴って、ほとんどＺ軸において指向性の歪みを示していない。
【００６８】
図１７Ｂを参照すると、図１６の二重パッチＭＩＭＯサブアレイ１６０２のための無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンを示す。矢印１７０３は、二重パッチＭＩＭＯサブアレイ１６０２の第１のパッチアンテナ素子の分極を示し、矢印１７０４は、二重パッチＭＩＭＯサブアレイ１６０２の第２のパッチアンテナ素子の分極を示す。無線電子デバイス２０１の周囲の放射パターンは、無線電子デバイス２０１の前背面の周囲の空間をカバーする広い放射を伴って、ほとんどＺ軸において指向性の歪みを示していない。
【００６９】
図１８を参照すると、図１から図１７Ｂのいずれかによる１つ以上のアンテナを含む携帯電話のような無線電子デバイス１８００が示されている。無線電子デバイス１８００は、トランシーバ１８０２、電力分配器１８０７、及び／又は、１つ以上のアンテナ１８０８を制御するためのプロセッサ１８０１を含むことができる。１つ以上のアンテナ１８０８は、図６Ａ、及び／又は、図６Ｂのパッチアンテナ６００、図１１Ａ、及び／又は、図１１ＢのＤＲＡ１１００、及び／又は、図１４〜図１６の金属リングアンテナ１４０２を含むことができる。無線電子デバイス１８００は、ディスプレイ１８０３、ユーザインターフェース１８０４、及び／又は、メモリ１８０６を含むことができる。いくつかの実施形態においては、電力分配器１８０７は、図５Ａの電子回路パッケージ５０３の一部であってもよい。
【００７０】
二重放射素子を有するミリ波帯域の無線周波数通信のための上述したアンテナ構造は、モバイルデバイスの前背面に対して均一な放射パターンを生成することができる。二重パッチアンテナ、及び／又は、二重ＤＲＡアンテナは、アンテナの放射パターンを制御することができる。アレイ内に配置された二重放射素子の集まりは、全方向放射パターンに加えてＭＩＭＯ通信を提供することができる。いくつかの実施形態においては、二重放射素子アンテナの第１の放射素子の分極は、第２の放射素子と直交して、遠方界利得を改善することができる。いくつかの実施形態においては、アンテナのカバレッジを改善するために、電力分配器を二重放射素子アンテナと共に使用することができる。いくつかの実施形態においては、金属リングアンテナを、セルラー周波数通信用の二重放射素子アンテナと共に使用することができる。記載された本発明の概念は、全方向性放射、広帯域、及び／又は、多周波数使用を伴ったアンテナ構造を生成する。
【００７１】
二重放射素子と電力分配器のアレイを含むアンテナ
様々な無線通信アプリケーションは、二重放射素子アンテナを使用することができる。二重放射素子アンテナは、１０ＧＨｚから３００ＧＨｚまでの電磁スペクトルのミリ波帯域の無線周波数での使用に適用することができる。二重放射素子アンテナは、かなり広い放射ビームを提供することができる。二重放射素子アンテナの潜在的な欠点は、経路損失（ｐａｔｈ  ｌｏｓｓ）が高いことである。例えば、二重放射素子アンテナをモバイルデバイスで使用する場合、モバイルデバイスの周囲の放射パターンは、所望のアプリケーションのための十分なピーク利得を有していない場合がある。
【００７２】
本明細書に記載された様々な実施形態は、二重放射素子アンテナアレイ設計を形成する、他の二重放射素子アンテナを追加することによって単一の二重放射素子アンテナが改善されるという知見に起因するものである。二重放射素子アンテナのアレイは、モバイルデバイスの周囲の三次元空間をカバーする高い利得信号を生成することによってアンテナ性能を改善することができる。更なる性能の改善は、複数の電力分配器を追加して、信号条件に基づいて二重放射素子アンテナのアレイ内の様々な素子に対して電力を制御することによって得ることができる。
【００７３】
図１〜図１８は、既に説明され、二重放射素子を有するアンテナに関する実施形態を含む。図１９〜図３４は、二重放射素子及び電力分配器のアレイを含むアンテナについて説明する。ここで図１９を参照すると、二重放射素子アンテナのアレイを含む無線電子デバイス１９０１が示されている。第１の放射素子１９０２ａ〜１９０２ｈを含む無線電子デバイス１９０１の上側が示されている。対応する第２の放射素子は、反対側の、無線電子デバイス１９０１の底面側に配置され、図１９においては図示されていない。
【００７４】
ここで図２０を参照すると、複数の二重放射素子アンテナ２００２及び複数の電力分配器２００８を含む無線電子デバイス１９０１が示されている。二重放射素子アンテナ２００２の各々は、第１の放射素子２００４及び第２の放射素子２００６を含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１の放射素子２００４、及び／又は、第２の放射素子２００６は、パッチ素子を含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１の放射素子２００４、及び／又は、第２の放射素子２００６は、導電層上の誘電体ブロックを含むことができる。複数の二重放射素子アンテナ２００２は、二重放射素子アンテナのアレイ２００１内に配置することができる。複数の電力分配器２００８は、電力分配器のアレイ２００５内に配置することができる。
【００７５】
図２０をさらに参照すると、信号２０１０を電力分配器２００８に入力することができる。電力分配器２００８は、信号２０１０の電力を、電力の第１の部分、及び／又は、電力の第２の部分に分配するように構成される。電力分配器２００８は、電力の第１の部分２０１２における信号２０１０を第１の放射素子２００４に印加し、及び／又は、電力分配器２００８は、電力の第２の部分２０１４における信号２０１０を第２の放射素子２００６に印加することができる。いくつかの実施形態においては、電力分配器は、第１の放射素子２００４と第２の放射素子２００６との間で電力を均等に分配することができ、すなわち、電力の５０％が第１の放射素子２００４に印加され、電力の５０％が第２の放射素子２００６に印加される。いくつかの実施形態においては、電力の部分は、電力分配器によって不均一に分配されてもよく、すなわち、電力の高い部分が第１の放射素子２００４に印加されてもよく、もしくは、電力のより高い部分が第２の放射素子２００６に印加されてもよい。いくつかの実施形態においては、全ての電力（すなわち１００％）を第１の放射素子２００４に印加してもよく、もしくは、全ての電力（すなわち１００％）を第２の放射素子２００６に印加してもよい。
【００７６】
いくつかの実施形態においては、複数の二重放射アンテナ２００２のそれぞれは、第１の放射素子２００４に印加される電力の第１の部分２０１２における信号の第１の分極が、第２の放射素子２００６に印加される電力の第２の部分２０１４における信号の第２の分極と直交するように構成されることができる。いくつかの実施形態においては、複数の二重放射アンテナの第１の二重放射アンテナの第１の放射素子２００４のそれぞれの第３の分極は、複数の二重放射アンテナの第１の二重放射アンテナに隣り合う、複数の二重放射アンテナの第２の二重放射アンテナの第１の放射素子２００４のそれぞれの第４の分極と直交することができる。複数の二重放射アンテナの第１の二重放射アンテナの第２の放射素子２００６のそれぞれの第５の分極は、複数の二重放射アンテナの第１の二重放射アンテナに隣り合う、複数の二重放射アンテナの第２の二重放射アンテナの第２の放射素子２００６のそれぞれの第６の分極と直交することができる。いくつかの実施形態においては、第３の分極は第５の分極と直交してもよく、及び／又は、第４の分極は第６の分極と直交してもよい。
【００７７】
ここで図２１を参照すると、ダイバーシティ結合システム（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）のための制御部と共に、二重放射素子アンテナ及び電力分配器が示されている。ダイバーシティ結合は、ダイバーシティ受信装置の複数の受信信号を改善された単一の信号に合成するために適用される技術である。当該ダイバーシティ結合システムでは、同一入力信号２１１０が複数の電力分配器２１０２で受信される。電力分配器２１０２は、入力信号２１１０の電力を第１の放射素子２１０６と第２の放射素子２１０８との間で分配する。いくつかの実施形態においては、電力分配器は、制御部２１０４によって構成され、及び／又は制御部２１０４によって制御されてもよい。制御部２１０４は、電力分配器によって第１の放射素子２１０６及び第２の放射素子２１０８に印加された入力信号２１１０の電力の量、及び／又は、部分を制御する１つ以上の制御信号２１０５を生成することができる。制御信号２１０５は、電力分配器によって第１の放射素子２１０６及び第２の放射素子２１０８に印加された入力信号２１１０の、電力の第１の部分２０１２、及び／又は、電力の第２の部分２０１４の値を示すことができる。
【００７８】
ここで図２２を参照すると、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムのための複数の二重放射素子アンテナ２２０６ａ、２２０６ｂ及び電力分配器２２０４ａ、２２０４ｂが示されている。ＭＩＭＯシステムの場合、信号Ａ２２１２は二重放射素子アンテナ２２０６Ａと関連付けられ、信号Ｂ２２１４は二重放射素子アンテナ２２０６ｂと関連付けられている。信号Ａ２２１２及び信号Ｂ２２１４は、異なる位相、及び／又は、チャネル特性を受けることができる。信号Ａ２２１２は、電力分配器２２０４ａに入力され、電力分配器２２０４ｂに入力される入力信号Ｂとは異なっていてもよい。電力分配器２２０４ａは、信号Ａ２２１２の電力を分配し、信号電力の第１の部分２２１６における信号Ａ２２１２を第１の放射素子２２０８ａに印加し、信号電力の第２の部分２２１８の信号Ａ２２１２を第２の放射素子２２１０ａに印加する。同様に、電力分配器２２０４ｂは、信号Ｂ２２１４の電力を分配し、信号電力の第１の部分２２２０における信号Ｂ２２１４を第１の放射素子２２０８ａに印加し、信号電力の第２の部分２２２２の信号Ｂ２２１４を第２の放射素子２２１０ａに印加する。
【００７９】
ここで図２３を参照すると、図２０の電力分配器２００８の実施形態の詳細に示されている。電力分配器２００８は、入力信号Ｐ１に結合され、出力Ｐ２及びＰ３を提供することができる。いくつかの実施形態においては、電力分配器２００８は、入力Ｐ１と出力Ｐ２との間の外側リングの上半分にλ／４の長さを有し、入力Ｐ１と出力Ｐ３との間の外側リングの下半分にλ／４の長さを有する、同心リングの形状であってもよい。いくつかの実施形態においては、内側リングはλ／２の長さであってもよい。インピーダンス整合素子２・Ｚｏは、内側リングの近傍のＰ２、及び／又は、Ｐ３と結合することができる。いくつかの実施形態においては、外側リングは、インピーダンス特性ｓｑｒｔ（２）＊Ｚｏを有することができる。
【００８０】
図２４Ａ〜図２４Ｃは、図２３の電力分配器に沿った異なる点における絶対的遠方界利得を示す。ここで図２４Ａを参照すると、図２３の電力分配器２００８の出力Ｐ２における信号の、二重放射素子アンテナの第１の放射素子における１５．１ＧＨｚ励起の、絶対的遠方界利得が示されている。ここで図２４Ｂを参照すると、図２３の電力分配器２００８の出力Ｐ３における信号の、二重放射素子アンテナの第２の放射素子における１５．１ＧＨｚ励起の、絶対的遠方界利得が示されている。ここで図２４Ｃを参照すると、二重放射素子アンテナの１５．１ＧＨｚ励起における全体の絶対的遠方界利得が示されている。
【００８１】
ここで図２５を参照すると、異なる供給方式を選択するためのスイッチ２５０２が示されている。いくつかの実施形態においては、チャネル状況に基づいて、異なるアンテナ供給方式を使用することができる。言い換えると、供給方式は、チャネル条件に応じてアンテナパターンを適合させるように選択されてもよい。アンテナパターンのチューニングは、入力信号による励起のための1つ以上の二重放射素子アンテナの選択、及び／又は、入力信号による励起のための１つ以上の、第１、及び／又は、第２の放射素子の選択を含むことができる。いくつかの実施形態においては、スイッチ２５０２は、図２０から図２２の電力分配器の部分として集積されてもよい。いくつかの実施形態においては、スイッチ２５０２は、図２１の制御部２１０４、及び／又は、図２２の制御部２２０２の一部であってもよい。図２１の制御部２１０４、及び／又は、図２２の制御部２２０２からの制御信号２５０６は、スイッチ２５０２の動作を制御することができる。スイッチ２５０２は、無線電子デバイス２５０４のアンテナ供給方式を制御するために、出力２５１０、及び／又は、２５１２を選択するように構成されてもよい、例えば、入力信号による励起のために１つ以上の二重放射素子アンテナを選択することは、無線電子デバイス２５０４への入力２５１４によって制御することができる。入力信号による励起のために１つ以上の第１、及び／又は、第２の放射素子を選択することは、無線電子デバイス２５０４への入力２５１６によって制御することができる。
【００８２】
図２６Ａ〜図２６Ｂは、図２５のスイッチを使用する異なる供給方式に対する絶対的な遠方界利得を示す。いくつかの実施形態においては、図２５のスイッチ２５０２は、二重放射素子アンテナのアレイの中の全ての素子に供給するデフォルトの供給方式として構成されることができる。図２６Ａを参照すると、１つ以上の二重放射素子アンテナの第１及び第２の放射素子を励起することを含むデフォルトの供給方式のための絶対的な遠方界利得が示されている。いくつかの実施形態においては、図２５のスイッチ２５０２は、１つ以上の二重放射素子アンテナの第１の放射素子に選択的に供給するように構成することができる。図２６Ｂを参照すると、１つ以上の二重放射素子アンテナの第１の放射素子に選択的に供給する場合の絶対的遠方界利得が示されている。いくつかの実施形態においては、図２５のスイッチ２５０２は、１つ以上の二重放射素子アンテナの第２の放射素子に選択的に供給するように構成することができる。図２６Ｃを参照すると、１つ以上の二重放射素子アンテナの第２の放射素子に選択的に供給する場合の絶対的遠方界利得が示されている。
【００８３】
図２７は、図１９の二重放射素子アンテナアレイによって提供されるアンテナカバレッジを示す。携帯電話などの無線電子デバイス２７０２は、二重放射素子アンテナアレイを含むことができる。二重放射素子アンテナのアレイの使用は、単一の二重放射素子アンテナと比較した場合、全体のアンテナ利得を増加させる。いくつかの実施形態においては、高利得は、アンテナカバレッジエリア２７０４の比較的狭いビーム幅に変換し、モバイルデバイスの周囲の全体的なカバレッジを低減することができる。ビームステアリング（ｂｅａｍ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）機能は、図２８から図３１Ｂに示すように、二重放射素子アンテナのフェーズドアレイを使用することによって達成することができる。フェーズドアレイは、着信信号が異なる角度から到着したときに良好な信号リンクを維持することができる。
【００８４】
図２８は、無線電子デバイス２７０２内のサブアレイ２８０８及び２８１０を持つ二重放射素子によって受信された信号を示す。図２８を参照すると、アンテナサブアレイ２８０８及び２８１０は、異なる基地局２８０４及び２８０６からの異なるチャネル特性に同調されてもよい。例えば、アンテナサブアレイ２８０８は、基地局２８０４から受信した信号に同調させることができ、アンテナサブアレイ２８１０は、基地局２８０６から受信した信号に同調させることができる。同様に、アンテナサブアレイ２８０８及び２８１０は、それぞれ、基地局２８０４及び２８０６への送信のために同調されることができる。アンテナサブアレイ２８０８及び２８１０のチューニングは、第１、及び／又は、第２の放射素子への電力の制御、及び／又は、それぞれのアンテナサブアレイ内の１つ以上の二重放射素子アンテナの選択を含むことができる。基地局２８０４、及び／又は、２８０６は、マクロセル基地局、マイクロセル基地局、ピコセル基地局、及び／又は、フェムトセル基地局等の様々なタイプの基地局を含むことができる。
【００８５】
図２９Ａは、二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１を示す。二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１は、第１のパッチ２９０２と第２のパッチ２９０４を含む第１の二重パッチＭＩＭＯアンテナを含むことができる。二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１は、第１のパッチ２９０６と第２のパッチ２９０８を含む第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナを含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１のパッチ２９０２及び２９０６は、携帯電話のような図１９の無線電子デバイス１９０１の前面に対応することができる。第１のパッチ２９０２に印加される信号は、第２のパッチ２９０４に印加される信号と直交することができる。同様に、第１のパッチ２９０６に印加される信号は、第２のパッチ２９０８に印加される信号と直交することができる。さらに、いくつかの実施形態においては、第１の二重パッチＭＩＭＯアンテナの第１のパッチ２９０２に印加される信号は、隣り合う第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナの第１のパッチ２９０６に印加される信号と直交することができ、及び／又は、第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナの第２のパッチ２９０４に印加される信号は、隣り合う第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナの第２のパッチ２９０８に印加される信号と直交することができる。
【００８６】
図２９Ｂ〜図２９Ｅは、図２９Ａの二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイを含む、無線電子デバイス１９０１の様々な素子に起因する放射パターンを示す。ここで図２９Ｂを参照すると、図２９Ａの第２のパッチ２９０８に起因する放射パターンが示されている。放射パターンは、無線電子デバイス１９０１の背面に向けられる。ここで図２９Ｃを参照すると、図２９Ａの第１のパッチ２９０２に起因する放射パターンが示されている。放射パターンは、無線電子デバイス１９０１の前面に向けられる。図２９Ｃの黒色の矢印は、第１のパッチ２９０２における信号の分極を示す。ここで図２９Ｄを参照すると、図２９Ａの第１のパッチ２９０６に起因する放射パターンが示されている。放射パターンは、無線電子デバイス１９０１の前面に向けられる。図２９Ｄの黒色の矢印は、第１のパッチ２９０６における信号の分極を示す。ここで図２９Ｅを参照すると、図２９Ａの第２のパッチ２９０４に起因する放射パターンが示されている。放射パターンは、無線電子デバイス１９０１の背面に向けられる。図２９Ｅの黒色の矢印は、第２のパッチ２９０４における信号の分極を示す。
【００８７】
図３０Ａは、二重パッチアンテナのそれぞれに関連付けられた電力分配器を含む二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１を示す。二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１は、第１のパッチ２９０２及び第２のパッチ２９０４を含む第１の二重パッチＭＩＭＯアンテナを含むことができる。二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１は、第１のパッチ２９０６及び第２のパッチ２９０８を含む第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナを含むことができる。いくつかの実施形態においては、第１のパッチ２９０２に印加される信号は、第２のパッチ２９０４に印加される信号と直交することができる。同様に、第１のパッチ２９０６に印加される信号は、第２のパッチ２９０８に印加される信号と直交することができる。さらに、いくつかの実施形態においては、第１の二重パッチＭＩＭＯアンテナの第１のパッチ２９０２に印加される信号は、隣接する第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナの第１のパッチ２９０６に印加される信号と直交することができる。電力分配器３００２は、第１の二重パッチＭＩＭＯアンテナに関連付けられてもよく、信号３００１の電力を電力の第１の部分と電力の第２の部分とに分配するように構成されてもよい。電力分配器３００２は、第１のパッチ２９０２のそれぞれに電力の第１の部分における信号３００１を印加し、第２のパッチ２９０４のそれぞれに電力の第２の部分における信号を印加することができる。電力分配器３００４は、第２の二重パッチＭＩＭＯアンテナに関連付けられてもよく、信号３００３の電力を電力の第１の部分と電力の第２の部分とに分配するように構成されてもよい。電力分配器３００４は、第１のパッチ２９０６のそれぞれに電力の第１の部分における信号３００３を印加し、第２のパッチ２９０８のそれぞれに電力の第２の部分における信号を印加することができる。
【００８８】
図３０Ｂ及び図３０Ｃは、図３０Ａの二重パッチＭＩＭＯアンテナアレイ２９０１及び電力分配器３００２及び３００４を含む無線電子デバイス１９０１の周囲の放射パターンを示す。ここで図３０Ｂを参照すると、第１のパッチ２９０２及び第２のパッチ２９０４を含む第１の二重パッチアンテナに関連する放射パターンが示されている。電力分配器３００２が、第１のパッチ２９０２に電力の第１の部分における信号３００１を印加し、及び／又は、第２のパッチ２９０４に電力の第２の部分における信号３００１を印加することから、放射パターンは、無線電子デバイス１９０２の前面及び背面の両方に及ぶ。黒の矢印は、第１のパッチ２９０２及び第２のパッチ２９０４における信号の分極を示す。ここで図３０Ｃを参照すると、第１のパッチ２９０６及び第２のパッチ２９０８を含む第２の二重パッチアンテナに関連する放射パターンが示されている。電力分配器３００４が、第１のパッチ２９０６に電力の第１の部分における信号３００３を印加し、及び／又は、第２のパッチ２９０８に電力の第２の部分における信号３００３を印加することから、放射パターンは、無線電子デバイス１９０２の前面及び背面の両方に及ぶ。黒の矢印は、第１のパッチ２９０６及び第２のパッチ２９０８における信号の分極を示す。
【００８９】
図３１Ａ及び図３１Ｂは、無線電子デバイス１９０１上の二重パッチＭＩＭＯアンテナサブアレイ３１０２及び３１０４を示す。ここで図３１Ａを参照すると、ダイバーシティ結合アプリケーションのための二重パッチＭＩＭＯアンテナサブアレイが示されている。信号３１０１は、第１のサブアレイ３１０２へ入力されることができる。信号３１０１は、第１のサブアレイ３１０２内の１つ以上の二重パッチアンテナに印加されてもよい。いくつかの実施形態においては、信号３１０１は、第１のサブアレイ３１０２の、第１の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１０６ａ、及び／又は、第２のパッチ３１０６ｂ、第２の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１０８ａ、及び／又は、第２のパッチ３１０８ｂ、第３の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１１０ａ、及び／又は、第２のパッチ３１１０ｂ、第４の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１１２ａ、及び／又は、第２のパッチ３１１２ｂに印加されることができる。同様に、信号３１０３は、第２のサブアレイ３１０４内の１つ以上の二重パッチアンテナに印加されてもよい。いくつかの実施形態においては、信号３１０３は、第２のサブアレイ３１０４の、第１の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１１４ａ、及び／又は、第２のパッチ３１１４ｂ、第２の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１１６ａ、及び／又は、第２のパッチ３１１６ｂ、第３の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１１８ａ、及び／又は、第２のパッチ３１１８ｂ、第４の二重パッチアンテナの第１のパッチ３１２０ａ、及び／又は、第２のパッチ３１２０ｂに印加されることができる。
【００９０】
ここで図３１Ｂを参照すると、電力分配器を含むダイバーシティ結合アプリケーション用の二重パッチＭＩＭＯアンテナサブアレイ３１０２及び３１０４が示されている。２つのサブアレイ３１０２及び３１０４は、信号特性に基づいて別個に制御され、電力消費を低減し、及び／又は、カバレッジを効率的に増加させることができる。例えば、信号３１２２は、サブアレイ３１０２に印加されることができ、及び／又は、信号３１２４は、サブアレイ３１０４に印加されることができる。サブアレイ３１０２及び３１０４は、図２８のサブアレイ２８０８及び２８１０に対応してもよく、異なる基地局からの、及び／又は、異なる電波特性のチャネルにおいて、信号を受信することができる。
【００９１】
図３１Ｂをさらに参照すると、いくつかの実施形態においては、信号３１２２は、サブアレイ１３０２の、電力分配器３１０７、３１０９、３１１１、及び／又は、３１１３に印加されてもよい。電力分配器３１０７は、信号３１２２の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１０６ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１０６ｂに印加することができる。電力分配器３１０９は、信号３１２２の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１０８ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１０８ｂに印加することができる。電力分配器３１１１は、信号３１２２の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１１０ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１００ｂに印加することができる。電力分配器３１１３は、信号３１２２の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１１２ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１１２ｂに印加することができる。
【００９２】
図３１Ｂをさらに参照すると、いくつかの実施形態においては、信号３１２４は、サブアレイ１３０４の、電力分配器３１１５、３１１７、３１１９、及び／又は、３１２１に印加されてもよい。電力分配器３１１５は、信号３１２４の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１１４ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１１４ｂに印加することができる。電力分配器３１１７は、信号３１２４の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１１６ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１１６ｂに印加することができる。電力分配器３１１９は、信号３１２４の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１１８ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１１８ｂに印加することができる。電力分配器３１２１は、信号３１２４の電力を分配し、電力の第１の部分の信号を第１のパッチ３１２０ａに印加し、及び／又は、電力の第２の部分の信号を第２のパッチ３１２０ｂに印加することができる。
【００９３】
図３２は、図２０〜図２２、図３１Ａ、及び／又は、図３１Ｂの二重パッチＭＩＭＯアンテナサブアレイのための制御部によって実行され得る動作を示す。ブロック３２０２を参照すると、二重パッチＭＩＭＯアンテナのサブアレイは、全方向性パターン、及び／又は、ランダム位相を持つ信号を送信、及び／又は、受信することができる。ブロック３２０４において、受信信号の波の方向、及び／又は、信号強度を検出することができる。受信信号は、信号強度の品質を決定するために評価されてもよい。信号の品質は、「弱信号」、「良好信号」、及び／又は、「非常に良好な信号」等の相対的な用語で決定することができる。いくつかの実施形態においては、信号の品質は、信号強度の閾値に基づくことができる。閾値は、固定されていてもよく、及び／又は、経時的に変化してもよく、絶対閾値又は所与の品質のパーセンテージであってもよい。受信信号が「弱信号」であると決定された場合、ブロック３２０６において、二重パッチＭＩＭＯアンテナは、ビーム形成モードを使用して、１つ以上のサブアレイ及び第１、及び／又は、第２の放射素子を利用する。いくつかの実施形態においては、当該ビーム形成モードは、従来のアンテナと比較して、４つのアンテナアレイに対して９ｄＢの利得を提供することができる。受信信号が「良好信号」であると決定された場合、ブロック３２０８において、二重パッチＭＩＭＯアンテナは、ランダム位相パターンを有する単一のサブアレイを使用することができる。いくつかの実施形態においては、単一のサブアレイの使用は、従来のアンテナと比較して、３ｄＢの利得、及び／又は、５０％の電力節約を提供することができる。受信信号が「非常に良好な信号」であると決定された場合、ブロック３２１０において、二重パッチＭＩＭＯアンテナは、単一の放射素子を有する単一のサブアレイを使用することができる。いくつかの実施形態においては、単一の放射素子を有する単一サブアレイの使用は、従来のアンテナと比較して、８７．５％の電力節約を提供することができる。
【００９４】
図３３は、本発明の概念の様々な実施形態による、図１９〜図２２、図２９Ａ、図３０Ａ、図３１Ａ、及び／又は、図３１Ｂのいずれかのアンテナを動作させるモードを決定するためのフローチャートを示す。ここで図３３を参照すると、ブロック３３０２において、１つ以上の信号を複数の二重放射アンテナで受信することができる。ブロック３３０４において、受信信号の信号強度を第１の閾値と比較することができる。信号強度が第１の閾値よりも大きくはない場合、ビーム形成モードは、ブロック３３０６においてアンテナにより使用されてもよい。具体的には、ビーム形成モードは、図１９〜図２２、図２９、図３０Ａ、及び／又は、図３１Ｂの電力分配器のそれぞれを、ゼロよりも大きな信号の電力の第１の部分における信号を第１のサブアレイに提供するように構成し、電力分配器のそれぞれを、ゼロよりも大きな信号の電力の第２の部分における信号を第２のサブアレイに提供するように構成する。
【００９５】
図３３をさらに参照すると、ブロック３３０４において、信号強度が第１の閾値よりも大きい場合、ブロック３３０８で信号強度を第２の閾値に対して評価することができる。信号強度が第２の閾値よりも大きくない場合には、サブアレイスイッチングモードは、ブロック３３１０において、アンテナによって使用されてもよい。サブアレイスイッチングモードは、複数の二重放射アンテナの１つのサブアレイの使用を含むことができ、及び／又は、二重放射アンテナのサブアレイの第１の放射素子又は第２の放射素子の使用を含むことができる。具体的には、第１のサブアレイの図１９〜図２２、図２９Ａ、図３０Ａ、及び／又は、図３１Ｂの電力分配器は、それぞれ、第１の放射素子に信号の電力のすべてを供給するように構成され、第２のサブアレイの電力分配器は、それぞれ、第２の放射素子に信号の電力のすべてを供給するように構成され、もしくは、第１のサブアレイの電力分配器は、それぞれ、第２の放射素子に信号の電力のすべてを供給するように構成され、及び／又は、第２のサブアレイの電力分配器は、それぞれ、第１の放射素子に信号の電力のすべてを供給するように構成されることができる。
【００９６】
さらに図３３を参照すると、ブロック３３０８において、信号強度が第２の閾値よりも大きい場合、ブロック３３１２で単一素子モードがアンテナによって使用されてもよい。単一素子モードは、１つの二重放射アンテナの第１又は第２の放射素子を使用することを含むことができる。より具体的には、単一素子モードにおいては、第１のサブアレイの電力分配器又は第２のサブアレイの電力分配器の選択された１つの電力分配器は、第１の放射素子のそれぞれに信号の電力の全てを供給し、二重放射アンテナのそれぞれの第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成される、もしくは、第２の放射素子のそれぞれに信号の電力の全てを供給し、二重放射アンテナのそれぞれの第１の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成される。単一素子モードにおいては、選択された電力分配器を除いて、第１のサブアレイの電力分配器と第２のサブアレイの電力分配器との残りは、二重放射素子のそれぞれの第１の放射素子のそれぞれ、及び、第２の放射素子のそれぞれにゼロ電力を供給するように構成されることができる。
【００９７】
図３４は、図１９〜図２２、図２９Ａ，図３０Ａ、図３１Ａ、及び／又は、図３１Ｂのいずれかの二重パッチアンテナアレイを示す。ここで図３４を参照すると、図１９〜図２２、図２９Ａ，図３０Ａ、図３１Ａ、及び／又は、図３１Ｂのいずれかの無線電子デバイス１９０１内の二重パッチアンテナアレイに構成された４つの二重放射アンテナ３４００ａ、３４００ｂ、３４００ｃ及び３４００ｄが示されている。まずは、二重放射アンテナ３４００ａの詳細について説明する。二重放射アンテナ３４００ｂ、３４００ｃ、及び３４００ｄは、構造が３４００Ａと同様であり、簡潔にするために詳細に説明しない。
【００９８】
第１の二重パッチアンテナ３４００ａは、第１の導電層３４１２及び第２の導電層３４１４を含むことができる。第１及び第２の導電層（３４１２、３４１４）は、対面関係で配置されてもよい。第１及び第２の導電層（３４１２、３４１４）は、第１の誘電体層３４０４によって互いに分離されていてもよい。第１のパッチ素子３４０５ａは、第４の導電層３４１１にあってもよい。第１の導電層３４１２及び第４の導電層３４１１は、第２の誘電体層３４０３によって分離され、対面関係に配置されてもよい。第２のパッチ素子３４０６ａは、第５の導電層３４１３内にあってもよい。ストリップ線路３４０２ａは、第１の二重パッチアンテナ３４００ａの第２の導電層３４１２内にあってもよい。接地面３４０１は、第２の導電層３４１２内にあってもよい。接地面は、開口部又は第１のスロット３４０７ａを含むことができる。スロット３４０７ａの幅は、Ｗａｐであってもよい。スロット３４０７ａの幅は、二重パッチアンテナ３４００ａの無線電子デバイス１９０１へのインピーダンス整合を制御することができる。いくつかの実施形態においては、スロット３４０７ａは、第１のパッチ素子３４０５ａ、及び／又は、第２のパッチ素子３４０６Ａと重なってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット３４０７Ａは、ストリップ線路３４０２Ａと重なってもよい。いくつかの実施形態においては、スロット３４０７ａは、第１のパッチ素子３４０５ａ、及び／又は、第２のパッチ素子３４０６ａと横方向に重なっていてもよい。いくつかの実施形態においては、スロット３４０７ａは、ストリップ線路３４０２ａと横方向に重なってもよい。信号は、ストリップ線路３４０２ａを介して、受信、及び／又は、送信され、第１の二重パッチアンテナ３４００ａを共振させることができる。いくつかの実施形態においては、第２のパッチ素子３４０６ａは、第３の導電層３４１９内の異なる、対応するストリップ線路３４２０ａを有することができる。いくつかの実施形態においては、第２のパッチ素子３４０６ａは、第６の導電層３４２１内の異なる接地面３４２２を有することができる。接地面３４２２は、第６の導電層３４２１内の第２のスロット３４２３ａを有することができる。いくつかの実施形態においては、第６の導電層３４２１は、第４の誘電体層３４２４によって第３の導電層３４１９から分離されてもよい。第６の導電層３４２１は、第６の誘電体層３４２５によって第５の導電層３４２１から分離されてもよい。２つのストリップ線路３４０２ａ、３４２０ａは、それぞれ、異なるパッチ素子３４０５ａ、３４０６ａに対応することができ、よって、図２０の電力分配器２００８によって使用されて、第１のパッチ素子３４０５ａ、及び／又は、第２のパッチ素子３４０６ａに信号を別悦に分配することができる。
【００９９】
さらに図３４を参照すると、電力分配器は、第１の二重パッチアンテナ３４００ａと関連付けられていてもよい。簡単にするために、図３４には電力分配器は図示されていない。電力分配器は、第１の二重パッチアンテナ３４００ａの内部又は外部にあってもよいが、第１のストリップ線路３４０２ａ、及び／又は、第２のストリップ線路３４２０ａに電気的に接続、及び／又は、結合される。電力分配器は、第１のパッチ素子３４０５ａ、及び／又は、第２のパッチ素子３４０６ａに印加される信号の電力を制御するように構成されてもよい。第１のパッチ素子３４０５ａ、及び／又は、第２のパッチ素子３４０６ａは、第１のパッチ素子３４０５ａにおける信号の第１の分極が、第２のパッチ素子３４０６ａにおける信号の第２の分極と直交するように構成されてもよい。
【０１００】
さらに図３４を参照すると、第１の二重パッチアンテナ３４００ａは、プリント回路基板（ＰＣＢ）に含まれてもよい。いくつかの実施形態においては、第１の二重パッチアンテナ３４００ａは、第７の導電層３４１５内のＰＣＢ接地面３４１６を含むことができる。第７の導電層３４１５は、第３の誘電体層３４１７によって第２の導電層３４１４から分離することができる。第７の導電層３４１５は、第５の誘電体層３４１８によって第３の導電層３４１９から分離することができる。
【０１０１】
二重放射素子アンテナアレイを有するミリ波帯無線周波数通信のための上述のアンテナ構造は、均一な放射パターンを有するモバイルデバイスの周囲の三次元空間をカバーする高利得信号を生成することによってアンテナ性能を改善することができる。いくつかの実施形態においては、信号条件に基づいて、二重放射素子アンテナのアレイ内の様々な素子を制御するために複数の電力分配器を追加することによって、さらなる性能改善を得ることができる。
【０１０２】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、実施形態を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上他に明白に示されていない限り、複数形も含むことが意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える、含む、有する）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」、及び／又は、これらの変形は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、ステップ、動作、素子（要素）及び／又は、部品の存在を特定し、１つ以上の他の特徴、ステップ、動作、素子、部品、及び／又は、それらの群を存在又は追加を排除するものではないことを理解されたい。
【０１０３】
ある素子（要素）が他の素子に「結合」、「接続」又は「応答」すると言及される場合、それは他の素子又は介在素子に直接的に結合され、接続され、又は応答し得ることが理解されるだろう。一方、ある素子が他の素子に、「直接結合」、「直接接続」又は「直接応答」と言及される場合、介在素子は存在しない。本明細書で使用される場合、「及び／又は」という用語は、関連する列挙された項目の1つ又は複数の任意の及びすべての組み合わせを含む。
【０１０４】
「ａｂｏｖｅ（上方）」、「ｂｅｌｏｗ（下方）」、「ｕｐｐｅｒ（上）」、「ｌｏｗｅｒ（下）」、「ｔｏｐ（上）」、「ｂｏｔｔｏｍ（下）」等のような相対的な空間用語は、図面に示されるような、ある素子又は特徴の、他の素子（要素）又は特徴との関係を説明する際に、説明を容易にするため、使用することができる。相対的な空間用語は、図に描かれている向きに加えて、使用又は動作中の装置の異なる向きを包含することが意図されていることが理解されよう。例えば、図の装置がひっくり返された場合、他の素子又は特徴の「下」に記載された素子は、他の素子または特徴の「上」に配向される。従って、「下方」という用語は、上方及び下方の両方向を包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、本明細書で使用される空間的に相対的な記述はそれに従って解釈される。簡潔さ、及び／又は、明瞭さのために、周知の機能又は構成を詳細に説明することはない。
【０１０５】
「第１」、「第２」等の用語は、本明細書では様々な素子（要素）を説明するために使用することができるが、これらの素子はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解される。これらの用語は、ある素子を別の素子と区別するためにのみ使用される。従って、第１の素子は、本実施形態の開示から逸脱することなく第２の素子と呼ぶことができる。
【０１０６】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、これらの実施形態が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書において明確に定義されていない限り、理想化された、又は過度に形式化されて解釈されるべきではない。
【０１０７】
上記の説明及び図面に関連して、多くの異なる実施形態が本明細書に開示される。これらの実施形態の全ての組み合わせ及びサブコンビネーションを文字通り説明及び図示することは、不当に反復的であり、不明瞭化させることが理解されるであろう。従って、図面を含む本明細書は、本明細書に記載された実施形態のすべての組み合わせ及びサブコンビネーション、ならびにこれらを作成及び使用する方法及びプロセスの完全な記述を構成すると解釈され、組み合わせ又はサブコンビネーションのいくつかの請求項をサポートする。
【０１０８】
図面及び明細書では、様々な実施形態が開示されており、特定の用語が使用されているが、それらは一般的、且つ、説明的な意味でのみ使用されており、限定的に解釈されない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006607260.tif 000003
【図１Ｃ】
0006607260.tif 000004
【図２】
0006607260.tif 000005
【図３Ａ】
0006607260.tif 000006
【図３Ｂ】
0006607260.tif 000007
【図４Ａ】
0006607260.tif 000008
【図４Ｂ】
0006607260.tif 000009
【図４Ｃ】
0006607260.tif 000010
【図５Ａ】
0006607260.tif 000011
【図５Ｂ】
0006607260.tif 000012
【図６Ａ】
0006607260.tif 000013
【図６Ｂ】
0006607260.tif 000014
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
0006607260.tif 000020
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
0006607260.tif 000026
【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
0006607260.tif 000030
【図１６】
0006607260.tif 000031
【図１７Ａ】
0006607260.tif 000032
【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
0006607260.tif 000035
【図２０】
0006607260.tif 000036
【図２１】
0006607260.tif 000037
【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
0006607260.tif 000040
【図２４Ｂ】
0006607260.tif 000041
【図２４Ｃ】
0006607260.tif 000042
【図２５】
0006607260.tif 000043
【図２６Ａ】
0006607260.tif 000044
【図２６Ｂ】
0006607260.tif 000045
【図２６Ｃ】
0006607260.tif 000046
【図２７】
0006607260.tif 000047
【図２８】
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【図２９Ａ】
0006607260.tif 000049
【図２９Ｂ】
0006607260.tif 000050
【図２９Ｃ】
0006607260.tif 000051
【図２９Ｄ】
0006607260.tif 000052
【図２９Ｅ】
0006607260.tif 000053
【図３０Ａ】
0006607260.tif 000054
【図３０Ｂ】
0006607260.tif 000055
【図３０Ｃ】
0006607260.tif 000056
【図３１Ａ】
0006607260.tif 000057
【図３１Ｂ】
0006607260.tif 000058
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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