(57)【要約】      （修正有）【課題】良質な受信絶縁性を得るための偏波アンテナを提供する。【解決手段】偏波アンテナ１０ａは、負荷基板１１ａと、第１の放射板１３ａと、Ｍ個の給電部１５ａと、Ｎ個の接地部１７ａとを含む。負荷基板１１ａは導電層１１２ａを含み、第１の放射板１３ａは負荷基板１１ａの上方に位置し、導電層１１２ａとの間に第１の共振ギャップを有する。Ｍ個の給電部１５ａは、第１の放射板１３ａの下方に位置し、導電層１１２ａから絶縁され、給電部１５ａのそれぞれの少なくとも一部分は第１の放射板１３ａによって覆われ、第１の放射板と信号を送信するために使用される。Ｍは２よりも大きい正の整数である。Ｎ個の接地部１７ａは負荷基板１１ａ上に位置され、導電層１１２ａに電気的に接続され、このときＮは１よりも大きい正の整数である。【選択図】図１Ａ
0003205721.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
導電層を含む負荷基板と、
前記負荷基板の上方に位置し、前記導電層との間に第１の共振ギャップを有する第１の放射板と、
前記第１の放射板の下方に位置し、前記導電層から絶縁されるＭ個（Ｍは２よりも大きい正の整数）の給電部であって、前記給電部のそれぞれの少なくとも一部分が前記第１の放射板によって覆われ且つ前記第１の放射板の下方に位置し、前記給電部が前記第１の放射板と信号を送信するよう構成されたＭ個の給電部と、
前記負荷基板上に配置され、前記導電層に電気的に接続されるＮ個（Ｎは１より大きい正の整数）の接地部と、を備える多重偏波アンテナ。
【請求項２】
前記第１の放射板によって覆われ且つ前記第１の放射板の下方に位置する前記給電部のそれぞれの一部分と、前記第１の放射板とは、それらの間に少なくとも一つの結合ギャップを有する、請求項１に記載の偏波アンテナ。
【請求項３】
前記給電部のそれぞれは、第１の導体部、第２の導体部および第３の導体部を含み、
前記第２の導体部は前記第１の導体部と前記第３の導体部の間に位置し、前記第３の導体部は前記負荷基板に接触し、前記第１の導体部は前記第１の放射板と前記負荷基板の間に位置し且つ前記負荷基板から離間される、請求項２に記載の偏波アンテナ。
【請求項４】
前記負荷基板は誘電体層を更に含み、前記誘電体層は第１の表面および前記第１の表面に対向する第２の表面を有し、前記導電層は前記誘電体層の前記第１の表面上に位置し、前記第３の導体部は前記誘電体層の前記第２の表面上に位置する、請求項３に記載の偏波アンテナ。
【請求項５】
前記第１の導体部、第２の導体部および第３の導体部の少なくとも一つは、前記第１の放射板によって覆われ、且つ、前記第１の放射板の下方に位置し、前記第１の導体部および前記第１の放射板に対して略平行である、請求項３に記載の偏波アンテナ。
【請求項６】
前記第１の導体部は、前記第１の放射板に接触している、請求項５に記載の偏波アンテナ。
【請求項７】
前記第１の導体部の少なくとも一部分は、前記第１の放射板によって覆われ、且つ前記第１の放射板の下方に位置し、前記第１の導体部は前記第１の放射板に対して略平行である、請求項３に記載の偏波アンテナ。
【請求項８】
前記第１の導体部は、前記第１の放射板に接触している、請求項７に記載の偏波アンテナ。
【請求項９】
前記給電部のそれぞれは第１の端部および第２の端部を含み、前記第２の端部は前記負荷基板に接触し、前記第１の端部は前記第１の放射板に接触し、前記第２の端部の少なくとも一部分は前記第１の放射板によって覆われ、且つ前記第１の放射板の下方に位置する、請求項２に記載の偏波アンテナ。
【請求項１０】
前記負荷基板は誘電体層を更に含み、前記誘電体層は第１の表面および前記第１の表面に対向する第２の表面を有し、前記導電層は前記誘電体層の前記第１の表面上に位置し、前記第２の端部は前記誘電体層の前記第２の表面上に位置する、請求項９に記載の偏波アンテナ。
【請求項１１】
前記負荷基板にはＭ個の貫通孔が存在し、前記Ｍ個の貫通孔は前記第１の放射板によって覆われ、且つ前記第１の放射板の下方に位置し、前記給電部のそれぞれの少なくとも一部分は前記貫通孔のうちの一つと重なり合い、前記貫通孔と重なり合う前記給電部のそれぞれの一部分は前記貫通孔を通じて前記第１の放射板と信号を送信する、請求項１に記載の偏波アンテナ。
【請求項１２】
前記第１の放射板の上方に位置し、前記第１の放射板との間に第２の共振ギャップを有する第２の放射板であって、前記第２の共振ギャップの幅が前記第１の共振ギャップの幅よりも小さいまたは該幅と略等しい第２の放射板を更に備える、請求項１に記載の偏波アンテナ。
【請求項１３】
前記第２の放射板の上方に位置し、前記第２の放射板との間に第３の共振ギャップを有する第３の放射板であって、前記第３の共振ギャップの幅が前記第１の共振ギャップの幅よりも小さいまたは該幅と略等しい第３の放射板を更に備える、請求項１２に記載の偏波アンテナ。
【請求項１４】
前記第１の放射板、前記第２の放射板および前記第３の放射板はそれぞれ対称形状を有する、請求項１３に記載の偏波アンテナ。
【請求項１５】
前記Ｎ個の接地部のうちの少なくとも一つは、前記第１の放射板および前記第２の放射板に接続される、請求項１２に記載の偏波アンテナ。
【請求項１６】
前記第１の放射板と前記第２の放射板に接続され且つ前記第１の放射板と前記第２の放射板の間に位置するＰ個（Ｐは正の整数）の接続部を更に備える、請求項１２に記載の偏波アンテナ。
【請求項１７】
前記Ｎ個の接地部は、前記第１の放射板から離間される、請求項１６に記載の偏波アンテナ。
【請求項１８】
前記給電部それぞれは給電方向に信号を送受信し、
前記給電部の数が四つであり、前記接地部の数が四つである場合、前記四つの給電部のうちの二つの給電部の給電方向はそれぞれ第１の予め設定された軸に沿った正の方向および逆の方向であり、前記四つの給電部のうちの他の給電部の前記給電方向はそれぞれ第２の予め設定された軸に沿った正の方向および逆の方向である、請求項１に記載の偏波アンテナ。
【請求項１９】
前記第１の予め設定された軸は、前記第２の予め設定された軸に対して略垂直である、請求項１８に記載の偏波アンテナ。
【請求項２０】
前記接地部のそれぞれは、前記第１の予め設定された軸に沿って二つの前記給電部の間に位置する、または前記第２の予め設定された軸に沿って二つの前記給電部の間に位置する、請求項１９に記載の偏波アンテナ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、偏波アンテナに係わり、特に、二つ以上の給電部を含む偏波アンテナに関わる。
【背景技術】
【０００２】
アンテナから放射される電磁波は、電場および磁場よりなり、電場の方向は偏波の方向として定義される。異なる方向の偏波を有するアンテナは、同方向に電磁波を送受信することができる。アンテナの偏波方向がアンテナによって受信される電磁波の偏波方向と異なる場合、偏波損失が生じ、アンテナによって得られる信号エネルギーが電磁波の固有信号エネルギーよりも小さくなる。
【０００３】
偏波損失の発生を減少するために、様々な方向の電場を有する電磁波を受信するよう様々なタイプのアンテナ素子が設計されている。しかしながら、最近の電子装置は、以前のものよりも軽く細くなるよう設計されているため、アンテナを収容するためにこのような電子装置に設けられるスペースは制限されている。したがって、アンテナが多方向の偏波を有し、良質な受信絶縁性を得るように対処することが困難である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、上述の問題を解決するような偏波アンテナを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つ以上の実施形態によると、偏波アンテナは、負荷基板と、第１の放射板と、Ｍ個の給電部と、Ｎ個の接地部とを含む。負荷基板は導電層を含む。第１の放射板は負荷基板の上方に位置し、第１の放射板と導電層との間には第１の共振ギャップが設けられる。Ｍ個の給電部は、第１の放射板の下方に位置し、導電層から絶縁されている。給電部のそれぞれの少なくとも一部分は、第１の放射板によって覆われ、且つ、第１の放射板の下方に位置し、第１の放射板と信号送信するよう適用可能である。Ｍは２より大きい正の整数である。Ｎ個の接地部は、負荷基板上に位置し、導電層に電気的に接続されている。Ｎは１より大きい正の整数である。
【０００６】
本開示の偏波アンテナでは、二つ以上の給電部が電場の様々な方向に電磁波を受信するよう配置され、二つ以上の接地部が受信絶縁性を高めるよう配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本開示における偏波アンテナの第１実施形態の斜視図である。
【図１Ｂ】本開示における偏波アンテナの第１実施形態の側面図である。
【図１Ｃ】本開示における偏波アンテナの第１実施形態の上面図である。
【図２】本開示における偏波アンテナの第２実施形態の側面図である。
【図３】本開示における偏波アンテナの第３実施形態の側面図である。
【図４】本開示における偏波アンテナの第４実施形態の側面図である。
【図５】本開示における偏波アンテナの第５実施形態の側面図である。
【図６】本開示における偏波アンテナの第６実施形態の側面図である。
【図７】本開示における偏波アンテナの第７実施形態の側面図である。
【図８】本開示における偏波アンテナの第８実施形態の上面図である。
【図９】本開示における偏波アンテナの第９実施形態の上面図である。
【図１０】本開示における偏波アンテナの第１０実施形態の上面図である。
【図１１】本開示における偏波アンテナの第１１実施形態の斜視図である。
【図１２】本開示における偏波アンテナの第１２実施形態の斜視図である。
【図１３】本開示における偏波アンテナの第１３実施形態の斜視図である。
【図１４】本開示における偏波アンテナの第１４実施形態の上面図である。
【図１５】本開示における偏波アンテナの第１５実施形態の上面図である。
【図１６】本開示における偏波アンテナの第１６実施形態の上面図である。
【図１７】本開示における偏波アンテナの第１７実施形態の斜視図である。
【図１８】本開示における偏波アンテナの第１８実施形態の斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、以下の詳細な説明および添付の図面から十分に理解されるであろう。添付の図面は、例示的であり、本開示を限定するものではない。
【０００９】
以下の詳細な説明では、説明目的のため、開示する実施形態の十分な理解を提供するために多数の具体的な詳細を説明する。しかしながら、一つ以上の実施形態がこれらの具体的な詳細を有することなく実施されてもよいことは明らかであろう。他の場合では、周知の構造および装置は、図面を簡略化するために、概略的に示される。
【００１０】
図１Ａ〜図１Ｃを参照する。図１Ａは、本開示における偏波アンテナの第１実施形態の斜視図である。図１Ｂは、本開示における偏波アンテナの第１実施形態の側面図であり、図１Ｃは、本開示における偏波アンテナの第１実施形態の上面図である。図中、偏波アンテナ１０ａは、移動体通信装置、無線通信装置、携帯計算装置、および、コンピュータ・システムのような様々な通信装置に適用されてもよく、或いは、電気通信機器、ネットワーク機器、またはコンピュータまたはネットワークの周辺機器に適用されてもよい。
【００１１】
偏波アンテナ１０ａは、負荷基板１１ａと、第１の放射板１３ａと、四つの給電部１５ａと、四つの接地部１７ａとを含む。負荷基板１１ａは、誘電体層１１１ａおよび導電層１１２ａを含む。誘電体層１１１ａは、第１の表面１１３ａおよび第１の表面１１３ａに対向する第２の表面１１４ａを有し、これら第１の表面および第２の表面は、誘電体層１１１ａの上表面および下表面であり、互いに平行になっている。導電層１１２ａは、誘電体層１１１ａの第１の表面１１３ａ上に位置する。負荷基板１１ａは、例えば、第１の放射板１３ａ、給電部１５ａおよび接地部１７ａを配置するための通信装置のケース、内部構造または他の好適な部分である。本実施形態では、負荷基板１１ａの材料は、例えば、絶縁プリント回路基板（ＰＣＢ）の材料、プラスチック、セラミック材料または別の好適な材料であるが、本実施形態はこれに制限されない。
【００１２】
第１の放射板１３ａは、負荷基板１１ａの上方に位置し、誘電体層１１１ａの第１の表面１１３ａ側に近接している。第１の放射板１３ａと導電層１１２ａとの間に第１の共振ギャップＤ１を形成するように、接地部１７ａまたは絶縁材料の他の柱が第１の放射板１３ａと導電層１１２ａとの間に設けられる。一実施形態では、第１の放射板１３ａおよび負荷基板１１ａは平坦な板構造を有し、第１の放射板１３ａの法線ベクトルは負荷基板１１ａの法線ベクトルに対して略平行である。例えば、第１の共振ギャップＤ１の幅は、偏波アンテナ１０ａの共振周波数帯に対応する波長の０．０５倍であるが、本実施形態はこれに制限されない。
【００１３】
四つの給電部１５ａは、第１の放射板１３ａの下方および負荷基板１１ａの導電層１１２ａ上に位置し、導電層１１２ａから絶縁されている。本実施形態では、給電部１５ａのぞれぞれは、第１の導体部１５１ａ、第２の導体部１５２ａおよび第３の導体部１５３ａを含む。第２の導体部１５２ａは、第１の導体部１５１ａと第３の導体部１５３ａとの間に位置する。第３の導体部１５３ａは、負荷基板１１ａの導電層１１２ａに接触および接続され、導電層１１２ａから絶縁されている。第２の導体部１５２ａは第３の導体部１５３ａの端部に略垂直にまたは斜めに接続されるため、第１の導体部１５１ａは第３の導体部１５３ａよりも負荷基板１１ａの導電層１１２ａから離れている。つまり、第１の導体部１５１ａは、第１の放射板１３ａと負荷基板１１ａとの間に位置し、負荷基板１１ａから離間されている。第１の導体部１５１ａの他端部は、第３の導体部１５３ａから離れるように延在している。上面図では、第１の導体部１５１ａは第１の放射板１３ａと重なり合い、第１の導体部１５１ａは第１の放射板１３ａによって覆われ、且つその下方に位置する。側面図では、第２の導体部１５２ａと第１の放射板１３ａとの間に結合ギャップＤ２が形成される。
【００１４】
図中、第１の導体部１５１ａおよび第２の導体部１５２ａは、第１の放射板１３ａによって覆われ、且つその下方に位置し、第３の導体部１５３ａの一部分も第１の放射板１３ａによって覆われ、且つその下方に位置する。別の実施形態では、第１の導体部１５１ａの一部分だけが第１の放射板１３ａによって覆われ且つその下方に位置するが、第２の導体部１５２ａおよび第３の導体部１５３ａは第１の放射板１３ａによって覆われない。更なる別の実施形態では、第２の導体部１５２ａが負荷基板１１ａ上に斜めに配置されている場合、第１の導体部１５１ａおよび第２の導体部１５２ａの一部分は第１の放射板１３ａによって覆われ、且つその下方に位置するが、第３の導体部１５３ａおよび第２の導体部１５２ａの他の部分は第１の放射板１３ａによって覆われない。本開示はこれらの実施形態に制限されない。
【００１５】
図の配置に基づき、四つの給電部１５ａは、それぞれ上、下、左、右の給電部１５ａに分類される。「上」「下」「左」および「右」の配置は明確な説明のためのみに提供されるものであり、四つの給電部１５ａの位置を制限するものではない。左右の給電部１５ａは第１の予め設定された軸Ｘに沿って正の方向および逆の方向に延在し、上下の給電部１５ａは第２の予め設定された軸Ｙの方向に沿って正の方向および逆の方向に延在する。本実施形態では、給電部１５ａの延長方向は、第１の導体部１５１ａが第３の導体部１５３ａから離れるように延在する方向である。本実施形態では、下給電部１５ａは第２の予め設定された軸Ｙに沿って正の方向に延在し、上給電部１５ａは第２の予め設定された軸Ｙに沿って逆の方向に延在し、同様にして、左給電部１５ａは第１の予め設定された軸Ｘに沿って正の方向に延在し、右給電部１５ａは第１の予め設定された軸Ｘに沿って逆の方向に延在する。一実施形態では、第１の予め設定された軸Ｘは第２の予め設定された軸Ｙに対して略垂直であるが、本開示はこれに制限されない。
【００１６】
四つの接地部１７ａは負荷基板１１ａ上に位置し、接地部１７ａのそれぞれは導電層１１ａに電気的に接続されている。本実施形態では、接地部１７ａは第１の放射板１３ａに接続され、別の実施形態では、接地部１７ａは第１の放射板１３ａに接続されず、接地部１７ａの上部分と第１の放射板１３ａとの間にギャップが形成される。四つの接地部１７ａの全てが第１の放射板１３ａに接続されなくてもよく、例えば、四つの接地部１７ａのうちの三つ以下が第１の放射板１３ａに接続され、残りの接地部１７ａが第１の放射板１３ａに接続されず、第１の放射板１３ａとの間にギャップが形成されてもよい。実施形態はこれに制限されない。
【００１７】
図の配置に基づき、四つの接地部１７ａは、それぞれ上、下、左、右の接地部１７ａに分類される。同様にして、「上」「下」「左」および「右」の配置は明確な説明のためのみに提供されるものであり、四つの接地部１７ａの位置を制限するものではない。左右の接地部１７ａは左右の給電部１５ａの間および左右の給電部１５ａの間の仮想線に位置し、左接地部１７ａは右接地部１７ａよりも左給電部１５ａに近接している。上下の接地部１７ａは上下の給電部１５ａの間および上下の給電部１５ａの間の仮想線に位置し、上接地部１７ａは下接地部１７ａよりも上給電部１５ａに近接している。
【００１８】
実際には、給電部１５ａは、第３の導体部１５３ａを介して、信号源、信号プロセッサまたは他の好適な構成要素に電気的に接続される。信号プロセッサの場合、給電部１５ａは、第１の放射板１３ａから電磁波を受信し、受信した電磁波を信号プロセッサに送る或いは信号プロセッサが出力しようとする電磁波を第１の放射板１３ａに送る。このような信号プロセッサは、例えば、無線周波数モジュールを有するチップ、無線周波数チップまたは他の好適なチップであるが、本実施形態はこれらに制限されない。
【００１９】
給電部１５ａは第２の導体部１５２ａに接続されていない第１の導体部１５１ａの端部に給電点を有し、給電部１５ａは信号プロセッサに接続される第３の導体部１５３ａの端部に信号点を有する。給電点から信号点に延在する方向は、給電方向を表す。本実施形態では、上給電部１５ａの給電方向は左右の給電部１５ａの給電方向に対して略垂直であるため、上給電部１５ａおよび右給電部１５ａはそれぞれ偏波アンテナ１０ａの水平偏波作用モードおよび垂直偏波作用モードに対応し、上給電部１５ａおよび左給電部１５ａはそれぞれ偏波アンテナ１０ａの水平偏波作用モードおよび垂直偏波作用モードに対応する。同様にして、下給電部１５ａの給電方向は左右の給電部１５ａの給電方向に対して略垂直であるため、下給電部１５ａおよび右給電部１５ａはそれぞれ偏波アンテナ１０ａの水平偏波作用モードおよび垂直偏波作用モードに対応し、下給電部１５ａおよび左給電部１５ａはそれぞれ偏波アンテナ１０ａの水平偏波作用モードおよび垂直偏波作用モードに対応する。
【００２０】
偏波アンテナ１０ａが電磁波を送受信しようとする際、給電部１５ａの第１の導体部１５１ａと第１の放射板１３ａとの間の結合ギャップＤ２が給電部１５ａの近接場エネルギーを第１の放射板１３ａに案内することができるため、給電部１５ａの第１の導体部１５１ａ、第２の導体部１５２ａ、第３の導体部１５３ａ、および第１の放射板１３ａは共振路を構成する。共振路の共振構造は偏波アンテナ１０ａの共振周波数帯を形成することから、信号プロセッサは給電部１５ａおよび第１の放射板１３ａを用いて共振周波数帯で通信装置の電磁波信号を送受信する。共振周波数帯の周波数は、共振路の長さと関係し、例えば、共振路の長さは偏波アンテナ１０ａの共振周波数帯に対応する波長の半分であるが、本実施形態はこれに制限されない。
【００２１】
一実施形態では、偏波アンテナ１０ａにおいて、共振路の長さは、給電部１５ａの第１の導体部１５１ａ、第２の導体部１５２ａおよび第３の導体部１５３ａの長さと第１の放射板１３ａの直径に応じて調節可能である。更に、四つの給電部１５ａのうちの一つと第１の放射板１３ａによってそれぞれ構成される共振路が同じ共振周波数帯を形成する、またが四つの給電部１５ａの共振路のうちの二つが同じ共振周波数帯を発生する、または四つの給電部１５ａそれぞれの共振路が異なる共振周波数帯を発生するが、本実施形態はこれらに制限されない。一実施形態では、四つの給電部１５ａのそれぞれが異なる共振周波数帯を発生する場合、二つの隣接する共振周波数帯は通信システムに対して周波数の同じ帯を少なくともカバーする。
【００２２】
四つの接地部１７ａは四つの給電部１５ａの間に位置し、導電層１１２ａと信号用接地端部に電気的に接続される。接地部１７ａは、四つの給電部１５ａおよび第１の放射板１３ａによってそれぞれ構成される共振路を効率的に短縮し、共振路の共振モードからの干渉を減少するように四つの給電部１５ａを互いと絶縁させる役割を担うことにより、四つの給電部１５ａが信号を供給する絶縁性が向上される。
【００２３】
次に、偏波アンテナの他の実施形態を以下に説明する。図２を参照する。図２は、本開示における偏波アンテナの第２実施形態の側面図である。図２に示すように、偏波アンテナ１０ｂは、負荷基板１１ｂと、第１の放射板１３ｂと、四つの給電部１５ｂと、四つの接地部１７ｂとを含む。負荷基板１１ｂは、誘電体層１１１ｂおよび導電層１１２ｂを含む。誘電体層１１１ｂは、第１の表面１１３ｂおよび第１の表面１１３ｂに対向する第２の表面１１４ｂすなわち誘電体層１１１ｂの上下の平行な表面を有する。導電層１１２ｂは、誘電体層１１１ｂの第１の表面１１３ｂ上に位置する。第１の放射板１３ｂは、接地部１７ｂまたは絶縁材料の他の柱の支持により、負荷基板１１ｂの上方に配置され、誘電体層１１１ｂの第１の表面１１３ｂ側に近接するため、第１の放射板１３ｂと導電層１１２ｂとの間に第１の共振ギャップが形成される。一実施形態では、第１の放射板１３ｂおよび負荷基板１１ｂは平坦な板構造を有し、第１の放射板１３ｂの法線ベクトルは負荷基板１１ｂの法線ベクトルに対して略平行である。
【００２４】
四つの給電部１５ｂは負荷基板１１ｂ上に位置し、給電部１５ｂのそれぞれは第１の導体部１５１ｂ、第２の導体部１５２ｂ、および第３の導体部１５３ｂを含む。第２の導体部１５２ｂは、第１の導体部１５１ｂと第３の導体部１５３ｂとの間に位置する。第１の導体部１５１ｂは、負荷基板１１ｂの上方に位置し、誘電体層１１１ｂの第１の表面１１３ｂ側に近接している。第２の導体部１５２ｂは、負荷基板１１ｂを貫通する。第３の導体部１５３ｂは、誘電体層１１１ｂの第２の表面１１４ｂに接触および接続される。第３の導体部１５３ｂは、導電層１１２ｂから絶縁されている。先の実施形態と同様にして、第１の導体部１５１ｂおよび第２の導体部１５２ｂは第１の放射板１３ｂによって覆われ、且つその下方に位置し、第３の導体部１５３ｂの一部分も第１の放射板１３ｂによって覆われ、且つその下方に位置するが、本実施形態はこれに制限されない。側面図では、第１の導体部１５１ｂと第１の放射板１３ａとの間に結合ギャップが形成される。
【００２５】
四つの接地部１７ｂは、負荷基板１１ｂ上に位置し、導電層１１２ｂに接続される。本実施形態では、接地部１７ｂは第１の放射板１３ｂに接続されているが、別の実施形態では、一つ以上の接地部１７ｂが第１の放射板１３ｂに接続されず、接地部１７ｂの上部分と第１の放射板１３ｂとの間にギャップが形成されてもよい。四つの接地部１７ｂは、四つの給電部１５ｂの間に位置し、導電層１１２ｂに電気的に接続されるため、四つの接地部は、四つの給電部１５ｂおよび第１の放射板１３ｂによってそれぞれ構成される共振路を短縮し、共振路間の干渉を減少するように四つの給電部１５ｂを互いと絶縁させる役割を担う。したがって、四つの給電部１５ｂが信号を供給する絶縁性が向上されてもよい。
【００２６】
図３を参照する。図３は、本開示における偏波アンテナの第３実施形態の側面図である。図３に示すように、偏波アンテナ１０ｃは、負荷基板１１ｃと、第１の放射板１３ｃと、四つの給電部１５ｃと、四つの接地部１７ｃとを含む。負荷基板１１ｃ、第１の放射板１３ｃ、四つの給電部１５ｃ、および、四つの接地部１７ｃは、それぞれ第１実施形態の対応する構成要素と実質的に同じである。第１実施形態と第３実施形態との違いは、導電層１１２ｃが誘電体層１１１ｃの第２の表面１１４ｃ上に位置し、四つの給電部１５ｃが誘電体層１１１ｃの第１の表面１１３ｃ上に位置し、したがって、導電層１１２ｃと給電部１５ｃのそれぞれとが負荷基板１１ｃの二つの対向する表面上にそれぞれ配置されるため、導電層１１２ｃが給電部１５ｃのそれぞれから絶縁されることである。本実施形態では、四つの接地部１７ｃは、誘電体層１１１ｃの第１の表面１１３ｃ上に位置され、負荷基板１１ｃを貫通し、導電層１１２ｃと電気的に接続される。
【００２７】
図４を参照する。図４は、本開示における偏波アンテナの第４実施形態の側面図である。図４に示すように、偏波アンテナ１０ｄは、負荷基板１１ｄと、第１の放射板１３ｄと、四つの給電部１５ｄと、四つの接地部１７ｄとを含む。負荷基板１１ｄ、第１の放射板１３ｄ、四つの給電部１５ｄおよび四つの接地部１７ｄは、それぞれ第１実施形態の対応する構成要素と実質的に同じである。第１実施形態と第４実施形態との違いは、給電部１５ｄの第１の導体部１５１ｄが第１の放射板１３ｄに接触することである。
【００２８】
同様にして、第１の導体部は、第２実施形態および第３実施形態において第１の放射板に接触してもよいことから、以降繰り返さないが、二つの他の実施形態が考案され得る。第１の導体部１５１ｄおよび第１の放射板１３ｄの間の接続は、例えば、金属製留め具、溶接または他の好適な方法で行われる。給電部１５ｄは、第１の導体部１５１ｄを介して第１の放射板１３ｄに接触し、直接給電式に第１の放射板１３ｄと共振路を構成することができ、共振路は偏波アンテナ１０ｄの共振周波数帯を形成する。したがって、信号プロセッサは、給電部１５ｄおよび第１の放射板１３ｄを介して共振周波数帯で通信装置の電磁波信号を送受信することができる。
【００２９】
しかしながら、第１の導体部１５１ｄは、第４実施形態の設計から省略されてもよい。図５を参照する。図５は、本開示における偏波アンテナの第５実施形態の側面図である。図５に示すように、偏波アンテナ１０ｅは、負荷基板１１ｅと、第１の放射板１３ｅと、四つの給電部１５ｅと、四つの接地部１７ｅとを含む。負荷基板１１ｅは、誘電体層１１１ｅおよび導電層１１２ｅを含む。誘電体層１１１ｅは第１の表面１１３ｅおよび第１の表面１１３ｅに対向する第２の表面１１４ｅを有し、導電層１１２ｅは誘電体層１１１ｅの第１の表面１１３ｅ上に位置する。
【００３０】
四つの給電部１５ｅは、第１の放射板１３ｅの下方に位置し、負荷基板１１ｅの導電層１１２ｅ上に位置し、導電層１１２ｅから絶縁されている。本実施形態では、給電部１５ｅのそれぞれは、第１の端部１５１ｅおよび第２の端部１５２ｅを含む。第２の端部１５２ｅは負荷基板１１ｅの導電層１１２ｅに接触および接続され、第２の端部１５２ｅは導電層１１２ｅから絶縁されている。第１の端部１５１ｅは、負荷基板１１ｅ上に略垂直に配置され、または負荷基板１１ｅ上に斜めに配置され、第１の端部１５１ｅは第１の放射板１３ｅに接触する。
【００３１】
図中、第１の端部１５１ｅおよび第２の端部１５２ｅの一部分は、第１の放射板１３ｅによって覆われ、且つその下方に位置する。別の実施形態では、第２の導体部は負荷基板１１ｅ上に斜めに配置され、第１の端部１５１ｅの一部分は第１の放射板１３ｅによって覆われ且つその下方に位置し、第２の端部１５２ｅは第１の放射板１３ｅによって覆われないが、本実施形態はこれに制限されない。
【００３２】
給電部１５ｅの第２の端部１５２ｅは導電層１１２ｅから絶縁されている。図５に示す方法に加えて、どの当業者も、図２および図３に示す実施形態を鑑みて、図５における第２の端部１５２ｅおよび導電層１１２ｅを変更することができるが、ここでは繰り返さない。
【００３３】
他のタイプの給電部が検討される。図６を参照する。図６は、本開示における偏波アンテナの第６実施形態の側面図である。図６に示すように、偏波アンテナ１０ｆは、負荷基板１１ｆと、第１の放射板１３ｆと、四つの給電部１５ｆと、四つの接地部１７ｆとを含む。負荷基板１１ｆは誘電体層１１１ｆおよび導電層１１２ｆを含み、誘電体層１１１ｆは第１の表面１１３ｆおよび第１の表面１１３ｆと対向する第２の表面１１４ｆを有する。導電層１１２ｆは、誘電体層１１１ｆの第１の表面１１３ｆ上に位置する。第１の放射板１３ｆは、負荷基板１１ｆの上方に位置し、誘電体層１１１ｆの第１の表面１１３ｆ側に近接している。第１の放射板１３ｆおよび導電層１１２ｆは、接地部１７ｆまたは絶縁材料の他の柱の支持により、それらの間に第１の共振ギャップが形成される。本実施形態では、第１の放射板１３ｆおよび負荷基板１１ｆは平坦な板構造を有し、第１の放射板１３ｆの法線ベクトルは負荷基板１１ｆの法線ベクトルに対して略平行である。
【００３４】
四つの給電部１５ｆは、第１の放射板１３ｆの下方に位置し、負荷基板１１ｆの導電層１１２ｆ上に位置し、四つの給電部１５ｆは導電層１１２ｆから絶縁されている。本実施形態では、給電部１５ｆの一部分は第１の放射板１３によって覆われ、且つその下方に位置し、第１の放射板１３ｆによって覆われる給電部１５ｆの一部分は第１の放射板１３ｆとの間に結合ギャップが形成される。偏波アンテナ１０ｆが電磁波を放射しようとする場合、給電部１５ｆと第１の放射板１３ｆとの間の結合ギャップが給電部１５ｆのエネルギーを第１の放射板１３ｆに案内することができるため、給電部１５ｆおよび第１の放射板１３ｆは一緒に共振路を形成する。共振路の共振構造は偏波アンテナ１０ｆの共振周波数帯を形成し、信号プロセッサは給電部１５ｆおよび第１の放射板１３ｆを介して共振周波数帯で通信装置の電磁波信号を送受信することができる。偏波アンテナ１０ｆの共振周波数帯は、給電部１５ｆと第１の放射板１３ｆとの間の結合ギャップに関係する。
【００３５】
四つの接地部１７ｆは、四つの給電部１５ｆの間に位置し、導電層１１２ｆに電気的に接続され、信号用接地端部に電気的に接続される。接地部１７ｆは、四つの給電部１５ｆおよび第１の放射板１３ｆによってそれぞれ構成される共振路を効率的に短縮し、共振路の共振モードからの干渉を減少するように四つの給電部１５ｆを互いと絶縁させる役割を担う。したがって、四つの給電部１５ｆが信号を供給する絶縁性が向上されてもよい。本実施形態では、四つの接地部１７ｆは第１の放射板１３ｆに接続され、別の実施形態では、接地部１７ｆは第１の放射板１３ｆから離間されるため、接地部１７ｆと第１の放射板１３ｆとの間にギャップが形成される。更なる別の実施形態では、四つの接地部１７ｆの一部分は第１の放射板１３ｆに接続され、四つの接地部１７ｆの他の部分は第１の放射板１３との間にギャップを有するが、本実施形態はこれに制限されない。
【００３６】
図７を参照する。図７は、本開示における偏波アンテナの第７実施形態の側面図である。図７に示すように、偏波アンテナ１０ｇは、負荷基板１１ｇと、第１の放射板１３ｇと、四つの給電部１５ｇと、四つの接地部１７ｇとを含む。負荷基板１１ｇは、誘電体層１１１ｇ、導電層１１２ｇおよび四つの貫通孔１１５ｇを含む。誘電体層１１１ｇは、第１の表面１１３ｇおよび第１の表面１１３ｇに対向する第２の表面１１４ｇを有する。導電層１１２ｇは、誘電体層１１１ｇの第１の表面１１３ｇ上に位置する。第１の放射板１３ｇは、負荷基板１１ｇの上方に位置し、誘電体層１１１ｇの第１の表面１１３ｇ側に近接している。第１の放射板１３ｇおよび導電層１１２ｇは、接地部１７ｇまたは絶縁材料の他の柱による支持により、それらの間に第１の共振ギャップが形成される。本実施形態では、第１の放射板１３ｇおよび負荷基板１１ｇは平坦な板構造を有し、第１の放射板１３ｇの法線ベクトルは負荷基板１１ｇの法線ベクトルに対して略平行である。四つの貫通孔１１５ｇは、誘電体層１１１ｇおよび導電層１１２ｇを貫通し、第１の放射板１３ｇによって覆われ、且つその下方に位置する。
【００３７】
四つの給電部１５ｇは、第１の放射板１３ｇの下方に位置し、誘電体層１１１ｇの第２の表面１１４ｇ上に位置する。給電部１５ｇそれぞれの少なくとも一部分は、関連する貫通孔１１５ｇと重なり合う。本実施形態では、給電部１５ｇおよび貫通孔１１５ｇの重なり合いも、第１の放射板１３ｇによって覆われ、且つその下方に位置する。給電部１５ｇは、貫通孔１１５ｇを介して第１の放射板１３ｇと結合ギャップＤ３を形成する。偏波アンテナ１０ｇが電磁波を送受信しようとする場合、給電部１５ｇと第１の放射板１３ｇとの間の結合ギャップが給電部１５ｇのエネルギーを第１の放射板１３ｇに案内するため、給電部１５ｇおよび第１の放射板１３ｇは共振路を構成し、それにより偏波アンテナ１０ｇの共振周波数帯を形成する。したがって、信号プロセッサは、給電部１５ｇおよび第１の放射板１３ｇを介して共振周波数帯で通信装置の電磁波信号を送受信する。
【００３８】
四つの接地部１７ｇは、四つの給電部１５ｇの間に位置され、導電層１１２ｇに電気的に接続され、信号用接地端部に電気的に接続されて、四つの給電部１５ｇを互いから絶縁する役割を担う。先の実施形態と同様にして、四つの接地部１７ｇが第１の放射板１３ｇに接続されているか否かは、様々な実際の要件に応じて設計されてもよく、本実施形態はこれに制限されない。
【００３９】
先の実施形態では、給電部の数および接地部の数は、例として、四つである。実際には、給電部の数はＭであり、接地部の数はＮである。Ｍは２より大きい正の整数であり、Ｎは１より大きい正の整数である。更に、本実施形態では、給電部および接地部の数および位置に制限はない。接地部の様々な数および様々な位置に基づく他の実施形態を以下に例示する。
【００４０】
図８を参照する。図８は、本開示における偏波アンテナの第８実施形態の上面図である。図８に示すように、偏波アンテナ１０ｈは、負荷基板１１ｈと、第１の放射板１３ｈと、四つの給電部１５ｈと、四つの接地部１７ｈとを含む。負荷基板１１ｈ、第１の放射板１３ｈおよび四つの給電部１５ｈは、先の実施形態によって実施されてもよい。本実施形態では、図の配置に基づき、四つの給電部１５ｈはそれぞれ上、下、左、右の給電部１５ｈに分類され、「上」「下」「左」および「右」の配置は明確な説明のためのみに提供されるものであり、四つの給電部１５ｈの位置を制限するものではない。左右の給電部１５ｈは第１の予め設定された軸Ｘに沿って正の方向および逆の方向に延在し、上下の給電部１５ｈは第２の予め設定された軸Ｙに沿って正の方向および逆の方向に延在する。
【００４１】
四つの接地部１７ｈは、第１の接地部１７１ｈ、第２の接地部１７２ｈ、第３の接地部１７３ｈおよび第４の接地部１７４ｈに分類される。第１の接地部１７１ｈ、第２の接地部１７２ｈ、第３の接地部１７３ｈおよび第４の接地部１７４ｈは、第１の放射板１３ｈによって覆われ、且つその下方に位置する。第１の接地部１７１ｈは第１の予め設定された軸Ｘの正の方向と第２の予め設定された軸Ｙの正の方向との間に位置し、第２の接地部１７２ｈは第１の予め設定された軸Ｘの正の方向と第２の予め設定された軸Ｙの逆の方向との間に位置し、第３の接地部１７３ｈは第１の予め設定された軸Ｘの逆の方向と第２の予め設定された軸Ｙの逆の方向との間に位置し、第４の接地部１７４ｈは第１の予め設定された軸Ｘの逆の方向と第２の予め設定された軸Ｙの正の方向との間に位置する。
【００４２】
一実施形態では、第１の放射板１３ｈの中心点を基点として、その中心点から上給電部１５ｈまでの路が０°角度を表す場合、第１の接地部１７１ｈは４５°の時計回りの角度によって表わされる路上に位置し、第２の接地部１７２ｈは１３５°の時計回りの角度によって表わされる路上に位置し、第４の接地部１７４ｈは４５°の反時計回りの角度によって表わされる路上に位置し、第３の接地部１７３ｈは１３５°の反時計回りの角度によって表わされる路上に位置し、このとき、第１の接地部１７１ｈ、第２の接地部１７２ｈ、第３の接地部１７３ｈおよび第４の接地部１７４ｈは基点から同じ距離を有する。４５°および１３５°といった前述の角度は、明確な説明や簡潔な図面のためのみに提供されるものであり、実施形態を制限するものではない。４５°および１３５°といった前述の角度が他の角度に置き換えられる他の実施形態が検討されてもよく、これらに制限されるものではない。
【００４３】
他の実施形態では、接地部の数および形状、負荷基板の形状および第１の放射板の形状は、様々な実際の要件に応じて設計されてもよい。図９〜図１１を参照する。図９は、本開示における偏波アンテナの第９実施形態の上面図であり、図１０は、本開示における偏波アンテナの第１０実施形態の上面図であり、図１１は、本開示における偏波アンテナの第１１実施形態の斜視図である。例えば、接地部１７ｉの数は図９に示すように設計され、第１の放射板１３ｊの形状は図１０に示すように設計され、接地部１７ｋの形状は図１１に示すように設計される。
【００４４】
図１２および図１３を参照する。図１２は、本開示における偏波アンテナの第１２実施形態の斜視図であり、図１３は、本開示における偏波アンテナの第１３実施形態の斜視図である。図を考慮して、偏波アンテナ２０ａは、負荷基板２１ａと、第１の放射板２３ａと、Ｍ個の給電部２５ａと、Ｎ個の接地部２７ａと、第２の放射板２８ａとを含む。負荷基板２１ａ、第１の放射板２３ａ、Ｍ個の給電部２５ａおよびＮ個の接地部２７ａは、先の実施形態によって実施されてもよい。本実施形態では、第２の放射板２８ａは、第１の放射板２３ａの上方に位置し、第１の放射板２３ａとの間に第２の共振ギャップを形成する。
【００４５】
図１２に示すように、第２の放射板２８ａは一つ以上の接地部２７ａの支持を通じて第１の放射板２３ａの上方に配置され、接地部２７ａは、第１の放射板２３ａを貫通し、第２の放射板２８ａに接続される。別の実施形態では、図１３に示すように、偏波アンテナ２０ｂはＰ個の接続部２９ｂを更に含み、第２の放射板２８ｂはＰ個の接続部２９ｂの支持を通じて第１の放射板２３ｂの上方に配置され、このときＰは正の整数である。接続部２９ｂの材料は、例えば、金属導体または絶縁材料であるが、実施形態はこれに制限されない。一実施形態では、第２の放射板２８ｂと第１の放射板２３ｂとの間の第２の共振ギャップの幅は、第１の放射板２３ｂと負荷基板２１ｂとの間の第１の共振ギャップの幅よりも小さいまたは該幅と略等しい。
【００４６】
偏波アンテナが電磁波を送受信しようとする場合、第２の放射板２８ｂと第１の放射板２３ｂとの間の第２の共振ギャップが第１の放射板２３ｂ上の近接場エネルギーを第２の放射板２８ｂに結合させることができるため、給電部２５ｂ、第１の放射板２３ｂおよび第２の放射板２８ｂは共振路を構成して、偏波アンテナ２０ｂの共振周波数帯を形成する。一実施形態では、第１の放射板２３ｂの直径と第２の放射板２８ｂの直径は、第１の放射板２３ｂと第２の放射板２８ｂの間の距離に関係する。別の実施形態では、第１の放射板２３ｂの直径と第２の放射板２８ｂの直径は、Ｎ個の接地部２７ｂに関係する。更なる別の実施形態では、第１の放射板２３ｂの直径と第２の放射板２８ｂの直径は、共振周波数帯に対応する波長の０．３〜０．７倍であるが、本実施形態はこれに制限されない。
【００４７】
偏波アンテナにおける他のタイプの第２の放射板が検討される。図１４〜図１７を参照する。図１４は、本開示における偏波アンテナの第１４実施形態の上面図であり、図１５は、本開示における偏波アンテナの第１５実施形態の上面図であり、図１６は、本開示における偏波アンテナの第１６実施形態の上面図であり、図１７は、本開示における偏波アンテナの第１７実施形態の斜視図である。図１４〜図１７に示す実施形態では、負荷基板、第１の放射板、給電部および接地部の形状、数および位置は、様々な実際の要件に応じて設計されてもよい。例えば、接続部２９ｃおよび接地部２７ｃの相対位置は図１４に示すように設計されてもよく、第１の放射板の形状および第２の放射板の形状は図１５〜図１７に示すように設計されるが、これらの実施形態はこれに制限されない。一実施形態では、第１の放射板および第２の放射板の形状は、円形、四角形、五角形、六角形のような対称形状である。
【００４８】
図１８を参照する。図１８は、本開示における偏波アンテナの第１８実施形態の斜視図である。図１８に示すように、偏波アンテナ３０は、負荷基板３１と、第１の放射板３２と、Ｍ個の給電部３３と、Ｎ個の接地部３４と、第２の放射板３５と、Ｐ個の第１の接続部３６と、第３の放射板３７と、Ｒ個の第２の接続部３８とを含み、このときＰおよびＲは正の整数である。負荷基板３１、第１の放射板３２、Ｍ個の給電部３３およびＮ個の接地部３４は、先の実施形態によって実施されてもよい。本実施形態では、第３の放射板３７は、第２の接続部３８の支持を通じて第２の放射板３５の上方に配置され、第２の放射板３５との間に第３の共振ギャップを形成する。例として、第２の接続部３８の数は一つであり、第２の接続部３８は第３の放射板３７の中心に位置する。第２の接続部３８の材料は、例えば、プラスチックまたは別の好適な絶縁材料である。
【００４９】
本実施形態では、第３の放射板３７と第２の放射板３５との間の第３の共振ギャップの幅は、第１の放射板３２と負荷基板３１との間の第１の共振ギャップの幅よりも小さいまたは該幅と略等しく、第３の放射板３７を配置することで偏波アンテナ３０のゲイン値および方向性が向上される。
【００５０】
要するに、本開示は、三つ以上の給電部が電場の様々な方向に電磁波を受信するよう配置され、二つ以上の接地部が給電部と第１の放射板によって構成される共振路を短縮させ、共振路の共振モードからの干渉を減少させるよう絶縁して配置されることで、受信絶縁性を高める偏波アンテナを提供する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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