(57)【要約】【課題】デュアルバンド・アンテナ、前記デュアルバンド・アンテナを製造する方法、およびアンテナが組み込まれている無線ネットワーキング・カード。【解決手段】一実施形態では、このアンテナは、（１）基板、（２）基板によって支えられ第１の周波数帯域内で共振するように同調されている逆Ｆアンテナ・プリント回路、（３）基板によって支えられ、逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルバンド・アンテナであって、
基板と、
前記基板により支持され、第１の周波数帯域内で共振するように同調されている逆Ｆアンテナ・プリント回路と、
前記基板により支持され、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナ・プリント回路とを備えるデュアルバンド・アンテナ。
【請求項２】
前記給電線が、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器と異なる、前記基板の平面上に配置され、前記モノポール・アンテナ・プリント回路が前記給電線に結合される請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記給電線が前記基板の一方の面に配置され、前記アンテナがさらに、前記給電線を前記基板の反対側の面に配置されている前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器に結合する導電性相互接続を備える請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路のグランド・プレーンが、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器および前記モノポール・アンテナ・プリント回路の両方に結合され、それらから離隔されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路のグランド・プレーンが、前記モノポール・アンテナ・プリント回路と異なる平面上に配置されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記モノポール・アンテナ・プリント回路が、前記第２の周波数帯域内の異なる共振周波数に同調された第１および第２のトレースを含む請求項１に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記モノポール・アンテナ・プリント回路がさらに、前記第１および第２のトレースがそこから延びるルート・トレースを含む請求項６に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器のフットプリントが、前記第１および第２のトレースのフットプリントの間にある請求項６に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記基板が高損失材料で構成され、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路と前記モノポール・アンテナ・プリント回路の放射器に近接して配置されている複数の低損失領域を持つ請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記第１の周波数帯域が、前記第２の周波数帯域よりも低い請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記第１の周波数帯域が約２．４ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの範囲であり、前記第２の周波数帯域が約５．２ＧＨｚから約５．８ＧＨｚまでの範囲である請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１２】
無線ネットワーキング・カードであって、
無線ネットワーキング回路と、
前記無線ネットワーキング回路に結合されているデュアルバンド・トランシーバと、
前記デュアルバンド・トランシーバに結合されているデュアルバンド・アンテナであって、
基板と、
前記基板により支持され、第１の周波数帯域内で共振するように同調されている逆Ｆアンテナ・プリント回路と、
前記基板により支持され、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナ・プリント回路とを備えるデュアルバンド・アンテナとを備える無線ネットワーキング・カード。
【請求項１３】
前記給電線が、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器と異なる、前記基板の平面上に配置され、前記モノポール・アンテナ・プリント回路が前記給電線に結合される請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項１４】
前記給電線が前記基板の一方の面に配置され、前記アンテナがさらに、前記給電線を前記基板の反対側の面に配置されている前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器に結合する導電性相互接続を備える請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項１５】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路のグランド・プレーンが、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器および前記モノポール・アンテナ・プリント回路の両方に結合され、それらから離隔されている請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項１６】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路のグランド・プレーンが、前記モノポール・アンテナ・プリント回路と異なる平面上に配置されている請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項１７】
前記モノポール・アンテナ・プリント回路が、前記第２の周波数帯域内の異なる共振周波数に同調された第１および第２のトレースを含む請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項１８】
前記モノポール・アンテナ・プリント回路がさらに、前記第１および第２のトレースがそこから延びるルート・トレースを含む請求項１７に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項１９】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器のフットプリントが、前記第１および第２のトレースのフットプリントの間にある請求項１７に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項２０】
前記基板が高損失材料で構成され、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路と前記モノポール・アンテナ・プリント回路の放射器に近接して配置されている複数の低損失領域を持つ請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項２１】
前記第１の周波数帯域が、前記第２の周波数帯域よりも低い請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項２２】
前記第１の周波数帯域が約２．４ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの範囲であり、前記第２の周波数帯域が約５．２ＧＨｚから約５．８ＧＨｚまでの範囲である請求項２１に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項２３】
さらに、前記デュアルバンド・トランシーバに結合されている第２のデュアルバンド・アンテナを備える請求項１２に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項２４】
さらに、前記第１のデュアルバンド・アンテナと前記第２のデュアルバンド・アンテナのうちの一方を選択して、前記デュアルバンド・トランシーバに接続し、前記第１のデュアルバンド・アンテナと前記第２のデュアルバンド・アンテナのうちの他方を接地に接続するスイッチを備える請求項２３に記載の無線ネットワーキング・カード。
【請求項２５】
デュアルバンド・アンテナを製造する方法であって、
第１の周波数帯域内で共振するように同調されている、逆Ｆアンテナ・プリント回路を基板上に形成すること、および、
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナを備えるモノポール・アンテナ・プリント回路を前記基板上に形成することを含む方法。
【請求項２６】
前記給電線は前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器と異なる、前記基板の平面上に配置され、前記モノポール・アンテナ・プリント回路が前記給電線に結合される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記給電線が前記基板の一方の面に配置され、前記アンテナがさらに、前記給電線を前記基板の反対側の面に配置されている前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器に結合する導電性相互接続を備える請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路のグランド・プレーンが、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器および前記モノポール・アンテナ・プリント回路の両方に結合され、それらから離隔されている請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路のグランド・プレーンが、前記モノポール・アンテナ・プリント回路と異なる平面上に配置されている請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記モノポール・アンテナ・プリント回路が、前記第２の周波数帯域内の異なる共振周波数に同調された第１および第２のトレースを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
前記モノポール・アンテナ・プリント回路が、さらに、前記第１および第２のトレースがそこから延びるルート・トレースを含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記逆Ｆアンテナ・プリント回路の放射器のフットプリントが、前記第１および第２のトレースのフットプリントの間にある請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記基板が高損失材料で構成され、前記逆Ｆアンテナ・プリント回路と前記モノポール・アンテナ・プリント回路の放射器に近接して配置されている複数の低損失領域を持つ請求項２５に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の周波数帯域が、前記第２の周波数帯域よりも低い請求項２５に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の周波数帯域が約２．４ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの範囲であり、前記第２の周波数帯域が約５．２ＧＨｚから約５．８ＧＨｚまでの範囲である請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、マルチバンド・アンテナを対象とし、より具体的には、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）デバイス用のデュアルバンド・アンテナを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、本出願と同じ譲受人に譲渡された、２００３年５月７日にＥｒｋｏｃｅｖｉｃにより出願された「Ｄｕａｌ  Ｂａｎｄ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ａｎｔｅｎｎａ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮｓ」という名称の米国特許仮出願第６０／４６８，４６０号に基づいており、その優先権を主張するものである。本出願は、さらに、参照により本明細書に組み込まれている、本出願と同じ譲受人に譲渡された、２００２年４月１９日にＷｉｅｌｓｍａにより出願された「Ｌｏｗ−Ｌｏｓｓ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」という名称の米国特許出願第１０／１２６，６００号に関し、その優先権を主張するものである。
【０００３】
ここ数年にわたって最も成長著しい技術の１つに、一般に「Ｗｉ−Ｆｉ」と呼ばれるＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｂ規格に基づくＷＬＡＮデバイスがある。８０２．１１ｂ規格では、電磁波スペクトルの２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚまでの周波数（「２ＧＨｚ帯域」）を使用しており、ユーザが利用できるデータ転送速度は最大１１Ｍｂｉｔ／秒である。
【０００４】
しかし、これを補うＷＬＡＮ規格が台頭し始めている。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ規格は、８０２．１１ｂ規格を５．２ＧＨｚから５．８ＧＨｚまでの周波数（「５ＧＨｚ帯域」）に高めたもので、データの転送速度はさらに高速化される（最大５４Ｍビット／秒）が、８０２．１１ｂに比べて到達距離が短くなる。
【０００５】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｇは８０２．１１ｂを拡張したもので、実現が迫っている。８０２．１１ｇは、２ＧＨｚ帯域をそのまま使用するが、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重変調）技術を使用して８０２．１１ｂのデータ転送速度を５４Ｍｂｐｓに高めている。
【０００６】
２つの普及しているＷＬＡＮ規格が、２ＧＨｚ帯域と５ＧＨｚ帯域という２つの別々の周波数帯域を必要とすることを考えると、両方の周波数帯域で動作可能なＷＬＡＮデバイスには大きな商業的魅力があるといえる。実際、ＷＬＡＮデバイスは、通信規格と、デバイスが動作可能な周波数帯域に関してできる限り柔軟であるべきだというのが一般的な見方である。
【０００７】
デュアルバンド・トランシーバおよびアンテナを使用すれば、ＷＬＡＮデバイスは所望の周波数帯域を自在に利用できる。デュアルバンド・トランシーバが非常に注目を集めているが、デュアルバンド・トランシーバは、本考察の主題ではない。好適なデュアルバンド・アンテナの開発は、あまり注目されていなかった。ＷＬＡＮデバイスに適しているデュアルバンド・アンテナの開発では、設計に関する４つの大きな難題に立ち向かわなければならない。
【０００８】
まず、デュアルバンド・アンテナはコンパクトでなければならない。ＷＬＡＮは多くの用途に適しているが、ラップトップおよびノートブック・コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、およびＷＬＡＮ対応携帯電話などの携帯型ステーションは無線通信の柔軟性を最も活かすことができる。しかし、このようなステーションはサイズと重量に制約がある。第２に、デュアルバンド・アンテナは、その対応する８０２．１１規格が必要とする帯域に対応できなければならない。第３に、デュアルバンド・アンテナは、できる限り効率よく目的の範囲に到達できなければならない。すでに説明したように、ＷＬＡＮデバイスはほとんどの場合、携帯型であり、したがって、たいてい電池式である。電池の電力を節約することが、携帯型デバイスの広く知られている目標である。最後に、デュアルバンド・アンテナは、できる限り安価に第１の３つの設計課題を解決できなければならない。
【特許文献１】米国特許仮出願第６０／４６８，４６０号
【特許文献２】米国特許出願第１０／１２６，６００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、当業で必要とされるのは、上記の難題を解決するデュアルモード・アンテナである。より具体的には、当業で必要とされるのは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａと８０２．１１ｂ  ＷＬＡＮデバイスに好適なデュアルモード・アンテナである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来技術の上記の欠点に対処するため、本発明では、デュアルバンド・アンテナ、前記デュアルバンドを製造する方法、アンテナを組み込んだ無線ネットワーキング・カードを提供する。一実施形態では、このアンテナは、（１）基板、（２）基板によって支えられ第１の周波数帯域内で共振するように同調されている逆Ｆアンテナ・プリント回路、（３）基板によって支えられ、逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナを備える。
【００１１】
本発明の他の態様は、（１）無線ネットワーキング回路、（２）無線ネットワーキング回路に結合されているデュアルバンド・トランシーバ、および（３）デュアルバンド・トランシーバに結合され、（３ａ）基板、（３ｂ）基板によって支えられ、第１の周波数帯域内で共振するように同調されている逆Ｆアンテナ・プリント回路、および（３ｃ）基板によって支えられ、逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナ・プリント回路を含むデュアルバンド・アンテナを含む、無線ネットワーキング・カードを備える。
【００１２】
さらに本発明の他の態様では、（１）第１の周波数帯域内で共振するように同調されている逆Ｆアンテナ・プリント回路を基板上に形成すること、および（２）逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調されているモノポール・アンテナ・プリント回路を基板上に形成することを含む、デュアルバンド・アンテナを製造する方法を実現する。
【００１３】
前記の説明では、当業者が以下の本発明の詳細な説明をよく理解できるように、本発明の好ましい特徴および他の特徴の概要を述べた。本発明の特許請求の範囲の主題となる本発明の他の特徴について以下で説明する。当業者であれば、開示されている概念および特定の実施形態を本発明の同じ目的を遂行するために他の構造を設計したり修正したりする基盤として容易に使用できることは理解すべきである。さらに、当業者であれば、このような均等な構造が本発明の精神および範囲から逸脱しないことも理解すべきである。
本発明をより完全に理解できるように、付属の図面と合わせて以下の説明を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず図１を参照すると、本発明の原理により構成されたデュアルバンド・アンテナの第１の実施形態の平面図が示されている。
【００１５】
全体的に１００で示されているデュアルバンド・アンテナは、基板１１０により支持される。基板１１０は任意の適当な材質のものでよい。コストがそれほど問題でなければ、基板１１０は、低損失材料（すなわち、デュアルバンド・アンテナ１００により生じる電磁場などの近接電磁場をあまり減衰させない材料）で構成することができる。コストが問題になる場合、基板１１０は、グラスファイバおよびエポキシ製のＦＲ−４  ＰＣＢなどの従来のより高い損失の、すなわち「損失の多い」材料で形成することができる。しかし、Ｗｉｅｌｓｍａが上で述べているように、このような「損失の多い」材料では、デュアルバンド・アンテナ１００による電磁場発生に寄与するはずのエネルギーが吸収されることにより、アンテナのレンジが損なわれる可能性がある。Ｗｉｅｌｓｍａは、そのような「損失の多い」材料であっても、低損失領域を「損失の多い」基板内に設けることにより実質的にアンテナのレンジを保てることを教示している。これらの損失が比較的低い領域は基板内の単なる穴であってもよいし、またセラミック、またはテフロン（登録商標）と一般に呼ばれているポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）を材料として使用してもよい。本発明はこのような材料の使用については、低損失材料であろうと「損失の多い」材料であろうと、このような比較的損失の低い領域があろうとなかろうと、対象とする。
【００１６】
図１に示されているデュアルバンド・アンテナ１００の実施形態は、基板１１０の上側と下側（すなわち、「反対側の」）面（異なる平面）を含む。無線ネットワーキング・カードとして使用される基板の下面は大部分、グランド・プレーン１２０で占有されている場合が多い。基板１１０の上面（使用されていれば、やはり異なる面である内側の層）は、無線ネットワーキング回路（これもまた図示しない）を構成するさまざまなコンポーネント間の電力および信号経路に対するさまざまなプリント回路トレース（図示しない）で占有されている。本発明のデュアルバンド・アンテナ１００はプリント回路アンテナであるので、トレースによりさらに、デュアルバンド・アンテナ１００を構成するプリント回路が画定される。
【００１７】
デュアルバンド・アンテナ１００は、逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０を含む。逆Ｆアンテナは一般に、放射器、給電線、および接地線またはグランド・プレーンの３つの部分を備える。グランド・プレーン１２０は、逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０のグランド・プレーンとして使用される。
【００１８】
逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０は、グランド・プレーン１２０を別にして、基板１１０の下面に配置されている放射器１３５を含むものとして示されている。放射器１３５は、第１の周波数帯域内で共振するように同調されている。他の（およびより電力効率のよい）実施形態では、放射器１３５は、基板１１０の上面および下面の両方に配置されている。
【００１９】
例示されている実施形態では、この第１の周波数帯域は、約２．４ＧＨｚから約２．５ＧＨｚまでの範囲（２ＧＨｚ帯域）にある。当業者であれば、逆Ｆアンテナをプリント回路トレースからどのように形成することができ、所望の周波数帯域で共振するように構成されるか、また本発明の逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０を妥当な所望の周波数帯域内で共振するように修正することができることも理解できるであろう。
【００２０】
給電線１４０は基板１１０の上面に配置されており、この給電線により、放射器１３５は導電性の相互接続１５０（例えば、導線を含むバイア）を介して無線ネットワーキング回路（図１には示されていない）に結合される。接地線１６０は、放射器１３５からグランド・プレーン１２０まで伸びている。例示されている実施形態では、給電線１４０および接地線１６０はトレースの形をとる。
【００２１】
当業者であれば、接地線またはグランド・プレーンに近接しているトレースがアンテナとしての放射効果を持たないことを理解するであろう。トレースは、接地線またはグランド・プレーンから分離されているときのみ、アンテナとして放射効果を持つ。
【００２２】
デュアルバンド・アンテナ１００は、さらに、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０を備える。モノポール・アンテナ・プリント回路１７０は、グランド・プレーン１２０のフットプリントの外側にある（「有していない」）基板１１０の上面に配置されており、給電線１４０に接続され、第２の周波数帯域内で共振するように同調される。例示されている実施形態では、この第２の周波数帯域は、約５．２ＧＨｚから約５．８ＧＨｚまでの範囲（５ＧＨｚ帯域）にある。当業者であれば、モノポール・アンテナをプリント回路トレースからどのように形成することができ、所望の周波数帯域で共振するように構成されるか、また本発明のモノポール・アンテナ・プリント回路１７０は妥当な所望の周波数帯域内で共振するように修正することができ、第１の周波数帯域よりも高い周波数帯域を含むことを理解するであろう。
【００２３】
当業者であれば、逆Ｆおよびモノポール・アンテナ・プリント回路１３０、１７０を、それぞれがそれぞれの帯域内で動作する場合に所望のインピーダンスを示すように結合しなければならないことを理解するであろう。例示されている実施形態では、そのインピーダンスは約５０Ωである。しかし、インピーダンスは、本発明の広い範囲から逸脱することなく、変えることができる。さらに、インピーダンス整合回路（図示しない）を逆Ｆおよびモノポール・アンテナ・プリント回路１３０、１７０とともに使用し、中に含まれる不整合を補正することができる。
【００２４】
上述の、および例示されているデュアルバンド・アンテナ１００がコンパクトであることは明白である。これは、関連する無線ネットワーキング回路（図示しない）と同じ基板上に配置される。アンテナ１００は高電力効率設計であり、アンテナレンジの点で損なわれることも、電池資源を無駄にすることもない。プリント回路の有効な使用により、アンテナ１００は比較的安価である。したがって、デュアルバンド・アンテナ１００の第１の実施形態は、「発明の開示」の節で述べた設計上の４つの難題のうち少なくとも３つに応えるものである。しかし、アンテナ１００の帯域幅能力が５ＧＨｚ帯域内で不十分な場合、図２および３を参照して説明する他の実施形態が適切である。
【００２５】
次に図２を参照すると、本発明の原理により構成されたデュアルバンド・アンテナの第２の実施形態の平面図が示されている。この第２の実施形態は、多くの点で、図１の第１の実施形態と似ているが、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０は第２の周波数帯内で異なる共振周波数に同調された第１および第２のトレース１７１、１７２に分割されている点が異なる。第１および第２のトレース１７１、１７２の協調により、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０からより高い帯域幅が得られる。図２から明らかなように、逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０の放射器１３５のフットプリントは、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０の第１および第２のトレース１７１、１７２のフットプリントの間にある。もちろん、放射器１３５のフットプリントは、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０の第１および第２のトレース１７１、１７２のフットプリントの外側に置くことが可能である。実際、この実施形態の一例は図３に示されている。
【００２６】
次に図３を参照すると、本発明の原理により構成されたデュアルバンド・アンテナの第３の実施形態の平面図が示されている。上述のように、デュアルバンド・アンテナ１００のこの第３の実施形態では、逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０の放射器１３５のフットプリントをモノポール・アンテナ・プリント回路１７０の第１および第２のトレース１７１、１７２のフットプリントの外側に置く必要がある。モノポール・アンテナ・プリント回路１７０は、さらに修正されており、第１および第２のトレース１７１がそこから延びるルート・トレース１７３が取り入れられている。ルート・トレース１７３は、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０を形成するために必要な導電性材料の量を減らすために使用される。
【００２７】
当業者であれば、図１、２、および３の第１、第２、および第３の実施形態は、本発明の広い範囲内に入る多数のバリエーションのうちの数例にすぎないことを理解するであろう。例えば、アンテナおよびトレースの寸法、材質、形状、周波数、個数、および基板層の数は、本発明から逸脱することなく変更することが可能である。
【００２８】
次に図４を参照すると、本発明の原理により構成された無線ネットワーキング・カードの一実施形態のブロック図が示されている。
【００２９】
無線ネットワーキング・カードは、全体的に４００と示されており、無線ネットワーキング回路４１０を含む。無線ネットワーキング回路４１０は、従来のタイプでも今後開発されるタイプのものでもよい。
【００３０】
無線ネットワーキング・カード４００は、さらに、デュアルバンド・トランシーバ４２０を含む。デュアルバンド・トランシーバ４２０は、無線ネットワーキング回路４１０に結合されており、帯域の任意の組み合わせで動作することができる。しかし、図４に示されている実施形態の特定のデュアルバンド・トランシーバ４２０は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ規格（いわゆる「８０２．１１ａ／ｂ／ｇ」）に従って動作する。
【００３１】
無線ネットワーキング・カード４００は、さらに、第１のデュアルバンド・アンテナ１００ａおよび任意選択の第２のデュアルバンド・アンテナ１００ｂを備える。アンテナのダイバーシティのために、任意選択のスイッチ４３０によりデュアルバンド・アンテナの１つ（例えば、第１のデュアルバンド・アンテナ１００ａ）をデュアルバンド・トランシーバ４２０に接続する。さらにスイッチ４３０は、非選択デュアルバンド・アンテナ（例えば、第２のデュアルバンド・アンテナ１００ｂ）を接地（例えば、図１、２、または３のグランド・プレーン１２０）に接続して、選択したデュアルバンド・アンテナと非選択デュアルバンド・アンテナとの間のＲＦ結合を低減する。非選択アンテナを設置することに関する詳細は、参照により本明細書に組み込まれているＥｒｋｏｃｅｖｉｃの米国特許第５，４２０，５９９号で取り上げられている。
【００３２】
第１のデュアルバンド・アンテナ１００ａおよび任意選択の第２のデュアルバンド・アンテナ１００ｂは、図１、２、または３の第１、第２、または第３の実施形態に従ってそれぞれ構成するか、または本発明の広い範囲内に入る他の構成をとることができる。
次に図５を参照すると、本発明の原理により構成された複数のデュアルバンド・アンテナを備える無線ネットワーキング・カードの回路基板の一実施形態の平面図が示されている。
【００３３】
全体的に５００と示されている回路基板は、「損失の多い」材料で構成され、グランド・プレーン１２０を備える基板１１０を含む。さまざまなプリント回路トレース５１０により、電力および信号経路が無線ネットワーキング回路を構成する各種のコンポーネント間に配置される（図には示されていないが、回路基板５００上に取り付けられる）。低損失の領域（例示されている実施形態では穴）は、デュアルバンド・アンテナ１００に近接している回路基板５００内に配置されている。例えば、低損失領域の１つが５２０と示されている。低損失領域の機能については上で説明している。
【００３４】
回路基板５００は、２本のデュアルバンド・アンテナ１００ａ、１００ｂを備え、これらは、アンテナのダイバーシティが最適になるように互いに対して相互に配置され、回路基板５００はさらに、デュアルバンド・アンテナの選択した１つ（例えば、１００ａ）を無線ネットワーキング回路に接続するスイッチ（図示しないが、回路基板５００上に取り付けられる）も支持する。すでに述べたように、スイッチは、非選択デュアルバンド・アンテナ（例えば、１００ｂ）をグランド・プレーン１２０に接続して、選択したデュアルバンド・アンテナと非選択デュアルバンド・アンテナとの間のＲＦ結合を低減することもできる。
【００３５】
第１のデュアルバンド・アンテナ１００ａは、第１の周波数帯域内で共振するように同調されている第１の逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０ａ、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０ａ、および第１の逆Ｆおよびモノポール・アンテナ・プリント回路１３０ａ、１７０ａを無線ネットワーキング回路（図には示されていない）に結合する第１の給電線１４０ａを含む。
【００３６】
第２のデュアルバンド・アンテナ１００ｂは、ダイバーシティのために第１の周波数帯域内で共振するように同調されている第２の逆Ｆアンテナ・プリント回路１３０ｂ、モノポール・アンテナ・プリント回路１７０ｂ、および第２の逆Ｆおよびモノポール・アンテナ・プリント回路１３０ｂ、１７０ｂを無線ネットワーキング回路（図には示されていない）に結合する第２の給電線１４０ｂを含む。第１および第２のデュアルバンド・アンテナ１００ａ、１００ｂの導電性相互接続および接地線は示されているが、簡単にするため参照されていない。
【００３７】
次に図６を参照すると、本発明の原理により実施されるデュアルバンド・アンテナを製造する方法の一実施形態の流れ図が示されている。
【００３８】
この方法は、全体的に６００と示されており、開始工程６１０から始まり、そこで、デュアルバンド・アンテナを製造することが望ましい。方法６００は、工程６２０に進み、そこで逆Ｆアンテナ・プリント回路が適当な基板上に形成される。逆Ｆアンテナ・プリント回路は、第１の周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ帯域）内で共振するように同調されている。次に、工程６３０で、モノポール・アンテナ・プリント回路が基板上に形成される。モノポール・アンテナは、逆Ｆアンテナ・プリント回路に接続され、第２の周波数帯域（例えば、５ＧＨｚ帯域）内で共振するように同調されている。モノポール・アンテナ・プリント回路は、異なる共振周波数に同調されている第１および第２のトレースを含み、さらに、第１および第２のトレースがそこから延びるルート・トレースを含むことができる。逆Ｆアンテナ・プリント回路のフットプリントは、第１および第２のトレースのフットプリントがモノポール・アンテナ・プリント回路に含まれる場合、第１および第２のトレースのフットプリントの間にあってもなくてもよい。
【００３９】
次に、工程６４０で、給電線が基板上に形成され、逆Ｆおよびモノポール・アンテナ・プリント回路に接続される。給電線を逆Ｆおよびモノポール・アンテナ・プリント回路に接続するために、１つまたは複数の導電性相互接続が必要とされる場合がある。次に、工程６５０で、グランド・プレーンが基板上に形成される。グランド・プレーンは、逆Ｆアンテナ・プリント回路とモノポール・アンテナ・プリント回路の両方に結合され、またそれらから離隔されている。方法６００は、終了ステップ６６０で終わる。
【００４０】
グランド・プレーンおよびプリント回路、トレース、およびルートはすべてプリント回路導線なので、同時に形成できることは理解されるであろう。導電性材料は、一度に１つの層だけ形成するのがふつうである。したがって、上層と下層がある回路基板を形成する際に、特定の層上のすべてのプリント回路導線はおそらく、方法６００が２つの形成工程で実行されるように、同時に形成されるであろう。
【００４１】
本発明について詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく最も広い形態で、さまざまな変更、置換、および改変を加えられることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の原理により構成されたデュアルバンド・アンテナの第１の実施形態の平面図である。
【図２】本発明の原理により構成されたデュアルバンド・アンテナの第２の実施形態の平面図である。
【図３】本発明の原理により構成された持つデュアルバンド・アンテナの第３の実施形態の平面図である。
【図４】本発明の原理により構成された無線ネットワーキング・カードの一実施形態のブロック図である。
【図５】本発明の原理により構成された複数のデュアルバンド・アンテナを備える無線ネットワーキング・カードの回路基板の一実施形態の平面図である。
【図６】本発明の原理により実施されるデュアルバンド・アンテナを製造する方法の一実施形態の流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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