(57)【要約】    【課題】小型かつ軽量であり、無指向性の能力を持ったケーブルアンテナを提供する。    【解決手段】信号を供給するための導電性コアワイヤを持つ同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルに結合された放射ユニットとを含むアンテナ装置であり、放射ユニットの材質および特性は前記同軸ケーブルのものと実質的に同一であり、放射ユニットの長さは、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数であるとして、アンテナ装置の動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍である。【選択図】図１Ａ
2005269630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を供給するための導電性コアワイヤを持つ同軸ケーブルと、
前記同軸ケーブルに結合された放射ユニットとを含むアンテナ装置であって、
前記放射ユニットの材質および特性が前記同軸ケーブルのものと実質的に同一であり、前記放射ユニットの長さが前記アンテナ装置の動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍であり、前記ｎはゼロまたはそれよりも大きな整数であるアンテナ装置。
【請求項２】
第１の側壁およびそれに面した第３の側壁からなる１対の側壁と、第２の側壁およびそれに面した第４の側壁からなる１対の側壁とを持つ固定板と、
前記第２の側壁に隣接して配置されたコアワイヤパッドと、
前記第１の側壁に隣接して配置された接地パッドとをさらに含み、
前記放射ユニットの一端が前記コアワイヤパッドに固定されかつ電気的に結合されており、前記放射ユニットの他端が前記接地パッドに接続されている、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記固定板の形状が四角形である、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記正方形の固定板の幅が、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記動作周波数の約（（１／６）＋（ｎ／２））倍と（（１／４）＋（ｎ／２））倍との間である、請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記四角形の固定板の長さは、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記動作周波数の約（（１／１２）＋（ｎ／２））倍と（（１／８）＋（ｎ／２））倍との間である、請求項３記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記固定板がＰＣＢを含む、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記接地プレートが前記第１の側壁のほぼ中央の位置に配置されている、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記放射ユニットが溶接によりコアワイヤパッドに電気的に結合されている、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記放射ユニットが溶接により前記接地パッドに電気的に結合されている、請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記同軸ケーブル長さが、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍である、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記放射ユニットが前記同軸ケーブルの延長である、請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
第１の側壁およびそれに面した第３の側壁からなる１対の側壁と、第２の側壁およびそれに面した第４の側壁からなる１対の側壁とを持つ固定板と、
前記第２の側壁に隣接して配置されたコアワイヤパッドと、
前記第１の側壁に隣接して配置された接地パッドと、
信号を供給するための導電性のコアワイヤを持つ同軸ケーブルと、
前記同軸ケーブルに結合された放射ユニットとを含むアンテナ装置であって、
前記放射ユニットの材質および特性は前記同軸ケーブルのものと実質的に同一であり、前記放射ユニットの一端が前記コアワイヤパッドに固定されかつ電気的に結合されており、前記放射ユニットの他端が前記接地パッドに接続されており、
前記放射ユニットの長さが、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記アンテナ装置の動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍であるアンテナ装置。
【請求項１３】
前記固定板の形状が四角形である、請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記四角形の固定板の幅が、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記動作周波数の約（（１／６）＋（ｎ／２））倍と（（１／４）＋（ｎ／２））倍との間に設定されている、請求項１３記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記四角形の固定板の長さが、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記動作周波数の約（（１／１２）＋（ｎ／２））倍と（（１／８）＋（ｎ／２））倍との間に設定されている、請求項１３記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記固定板がＰＣＢを含む、請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
前記接地プレートが前記第１の側壁のほぼ中央位置に配置されている、請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１８】
前記放射ユニットが溶接により前記コアワイヤパッドに電気的に結合されている、請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項１９】
前記放射ユニットが溶接により前記接地パッドに電気的に結合されている、請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項２０】
前記同軸ケーブル長さが、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、前記動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍である、請求項１２記載のアンテナ装置。
【請求項２１】
前記放射ユニットが前記同軸ケーブルの延長である、請求項１２記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーブルアンテナ装置に関し、さらに詳しくは、同一の同軸ケーブルで構成されたケーブルアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術の発展と共に、様々なタイプのアンテナが急速に改良されてきた。ＩＣ技術もまた、より小型かつより軽量の製品を提供するために、速いペースで発展した。信号の送受信に使用されるアンテナにとって、大きさの問題は検討すべき重要な問題の１つである。製造上の１つの目標は、小型かつ軽量の製品を実現することである。
アンテナは、電磁波を送受信するために使用される。アンテナの特性は動作周波数、放射パターン、反射減衰量およびアンテナ利得から得られる。現在、アンテナが大きな市場シェアを得るためには、小型化、高性能、および低コストが最も重要な要素である。
【０００３】
典型的には、周知の２.４ＧＨｚの全方向性アンテナは主に、いわゆるスリーブアンテナ構造またはバネ構造のアンテナを含む。しかしこれらのシステムはどちらも大きすぎて、小型化の目的を達成できるとは考えられず、小さなスペースに構成される無線ＵＳＢアダプターに適合することは出来ない。一方、アンテナの信号供給端には、インピーダンスマッチングを調整するための制御ＩＣを追加する必要がある。この装置の設計は複雑であり、製造コストを増大させる。
【０００４】
そのため、小型化の目的を達成するために、小型かつ軽量であり無指向性の能力を持つ製品を提供するための、ケーブルタイプのアンテナを開発することが望まれている。追加のインピーダンスマッチング回路は不要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、小型かつ軽量であり、無指向性の能力を持ったケーブルアンテナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このアンテナ装置は、信号を供給するための導電性のコアワイヤを持つ同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルと結合された放射ユニットとを含み、放射ユニットの材質および特性は実質的に同軸ケーブルのものと同一であり、放射ユニットの長さは、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、アンテナ装置の動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍である。アンテナ装置はさらに、第１の側壁およびそれに面した第３の側壁からなる１対の側壁と、第２の側壁およびそれに面した第４の側壁からなる１対の側壁とを有する固定板を備えている。第２の側壁に隣接してコアワイヤパッドが配置され、第１の側壁に隣接して接地パッドが配置されており、また放射ユニットの一端はコアワイヤパッドに固定されかつ電気的に結合されており、放射ユニットの他端は接地パッドに接続されている。
【０００７】
固定板の形状はほぼ四角形である。この四角形の固定板の幅は、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、動作周波数の約（（１／６）＋（ｎ／２））倍と（（１／４）＋（ｎ／２））倍との間である。四角形の固定板の長さは、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、動作周波数の約（（１／１２）＋（ｎ／２））倍と（（１／８）＋（ｎ／２））倍との間である。固定板はＰＣＢを含む。第１の側壁のほぼ中央の位置には接地プレートが配置されている。放射ユニットは溶接によりコアワイヤパッドに電気的に結合され、また同時に放射ユニットは溶接により接地パッドに電気的に接続されている。同軸ケーブル長さは、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として、動作周波数の約（（１／４）＋ｎ）倍である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
典型的には、同軸ケーブルは導電性のコアワイヤ（銅、銅板に亜鉛付けしたものまたは鋼など）を内部絶縁体（ポリエチレンなど）、外部導線および外部絶縁体で覆ったもので構成される。本発明の１局面は、同軸ケーブルを提供し、内部絶縁体、外部導線および外部絶縁体の一部を除去して、導電性コアワイヤの一部を露出してアンテナとして作用させるものである。
【０００９】
図１Ａおよび図１Ｂを参照して、本発明の好適な実施形態を示す。アンテナは固定板２００と、コアワイヤの導電性パッド２２０と、接地溶接パッド２１０と、導電性コアワイヤ１００および放射ユニット１１０を持つ同軸ケーブル１２０とを含む。同軸ケーブル１２０はアンテナの供給すなわち入力点として作用する。放射ユニット１１０は、同軸ケーブル１２０の導電性コアワイヤ１００に電気的に結合されている。放射ユニット１１０の材料および特性は、同軸ケーブル１２０の導電性コアワイヤ１００のものとほぼ同一である。１つの局面では、放射ユニット１１０は導電性コアワイヤ１００の延長と見なすことができる。すなわち、放射ユニット１１０と導電性コアワイヤ１００とは同一の同軸ケーブル（例えば５０.同軸ケーブル）で形成できる。放射ユニット１１０は、内部絶縁体、外部導体および外部絶縁体の一部を除去した残りの導電性ワイヤである。放射ユニット１１０の長さは、動作周波数の約（１／４）倍であり、同軸ケーブル１２０の長さは動作周波数の約（１／４）倍である。さらに同軸ケーブル１２０の長さは、ｎをゼロまたはそれよりも大きな整数として（１／４）倍よりも大きく、例えば（１／４）＋ｎ）倍であってもよい。アンテナの好適な動作周波数は約２.４５ＧＨｚである。
【００１０】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、固定板２００は第１の側壁２１２およびそれに面した第３の側壁２３２からなる１対の側壁と、第２の側壁２２２およびそれに面した第４の側壁２４２からなる１対の側壁とを含む。第２の側壁２２２に隣接してコアワイヤ溶接パッド２２０が配置され、第１の側壁２１２に隣接する位置（中央）に接地溶接パッド２１０が配置されている、固定板２００はＰＣＢとすることができ、その形状は円形、楕円などであってよい。その他の形状および寸法が使用できることは、本技術分野において周知のことである。四角形の固定板２００の幅は動作周波数の約（（１／６）＋（ｎ／２））倍と（（１／４）＋（ｎ／２））倍との間に設定され、四角形の固定板２００の長さは動作周波数の約（（１／１２）＋（ｎ／２））倍と（（１／８）＋（ｎ／２））倍との間に設定されている。放射ユニット１１０の一端は溶接により導電性ワイヤパッド２２０に固定されかつ電気的に結合されている。放射ユニット１１０の他端は接地パッド２１０に溶接されている。放射ユニット１１０をパッド２１０および２２０に固定するためには、他の方法を採用することもできることに注意すべきである。第３の側壁２３２と第４の側壁２４２との間には隙間（図示せず）を形成して、放射ユニット（露出したコアワイヤ）１１０を固定板２００に係合するようにしてもよい。
【００１１】
本発明では、同一の同軸ケーブルをアンテナとして作用するように使用することに注意すべきである。給電線および放射ユニット１１０は同一のケーブルで構成される。そのため給電端末にインピーダンスマッチング回路は不要であり、その結果、設計および製造コストが低減され、完全なインピーダンスマッチングが得られる。すでに述べたように、本発明は低コストおよび単純なプロセスでアンテナの寸法を最小にすることができる。
【００１２】
図２を参照して、本発明による定在波比データを示す。定在波比は動作周波数が約２.４ＧＨｚ（動作点０１）のとき約１：１.６０９４である。動作周波数が約２.４５ＧＨｚ（動作点０２）のときは、定在波比は約１：１.１２６５である。同様に動作周波数が約２.５ＧＨｚ（動作点０３）のときは、定在波比は約１：１.４７９２である。定在波比が１：１.７の線Ｌｓを基線に取れば、動作点０１、０２および０３は全てＬｓよりも下になり、従って動作周波数２.４５ＧＨｚで１００ＭＨｚの帯域幅が得られる。
【００１３】
図３Ａ〜図３Ｃを参照して、図３Ａは本発明による動作周波数２.４０ＧＨｚでのｘ−ｚ放射パターンを示す。同様に図３Ｃは本発明による動作周波数２.５０ＧＨｚでのｘ−ｚ放射パターンを示す。図３Ａ〜図３Ｃより、動作周波数２.４０ＧＨｚ、２.４５ＧＨｚおよび２.５０ＧＨｚでほぼ円形のｘ−ｚ放射パターンが実現できる。言い換えれば、本発明により全方向性アンテナシステムが得られる。
【００１４】
このアンテナの利点には、単純な構造、小さな寸法、低コストおよび無指向性が含まれる。インピーダンスマッチング回路は不要であり、その結果製造コストが大幅に低減される。
具体的な実施形態を説明してきたが、添付の特許請求の範囲のみにより限定される本発明の趣旨から逸脱することなく、様々な変形が可能であることが、当業者であれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明によるケーブルアンテナの形状を示す。
【図１Ｂ】本発明によるケーブルアンテナの形状を示す。
【図２】本発明によるＳＷＲ（定在波比）を示す。
【図３Ａ】本発明による動作周波数２.４０ＧＨｚにおけるｘ−ｚ放射パターンを示す。
【図３Ｂ】本発明による動作周波数２.４５ＧＨｚにおけるｘ−ｚ放射パターンを示す。
【図３Ｃ】本発明による動作周波数２.５０ＧＨｚにおけるｘ−ｚ放射パターンを示す。
【図１Ａ】
2005269630.tif 000003
【図１Ｂ】
2005269630.tif 000004
【図２】
2005269630.tif 000005
【図３Ａ】
2005269630.tif 000006
【図３Ｂ】
2005269630.tif 000007
【図３Ｃ】
2005269630.tif 000008
【外国語明細書】
2005269630.tif 000009
2005269630.tif 000010
2005269630.tif 000011
2005269630.tif 000012
2005269630.tif 000013
2005269630.tif 000014
2005269630.tif 000015
2005269630.tif 000016
2005269630.tif 000017
2005269630.tif 000018
2005269630.tif 000019
2005269630.tif 000020
2005269630.tif 000021
2005269630.tif 000022
【図１Ａ】
2005269630.tif 000023
【図１Ｂ】
2005269630.tif 000024
【図２】
2005269630.tif 000025
【図３Ａ】
2005269630.tif 000026
【図３Ｂ】
2005269630.tif 000027
【図３Ｃ】
2005269630.tif 000028