(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信信号を送受信するトランシーバを取り囲むように構成されたハウジングと、
前記トランシーバに電気的に接続されたマルチ周波数帯域アンテナと、
を含むワイヤレス通信機であって、
前記マルチ周波数帯域アンテナは、
対向する第１および第２の面および対向する第３および第４の表を有する折畳構成を有する誘電性基板と、
前記誘電性基板の第１の面上に配置された給電点と、
前記誘電性基板の第１の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第１の放射素子であって、前記第１の放射素子は第１のミアンダリング構成を有する第１の導電性パスを含み、前記第１の放射素子は第１の周波数帯域内で共振するように構成される第１の放射素子と、
前記誘電性基板の第２および第３の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第２の放射素子であって、前記第２の放射素子は、導電性パス長について第１のミアンダリング構成とは異なる第２のミアンダリング構成を有する第２の導電性パスを含み、前記第２の放射素子は第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域内で共振するように構成される第２の放射素子と、
を備え、
ワイヤレス通信信号に対して、負の位相シフトを行うキャパシタを含む第１の集中定数素子が前記第１の放射素子と接続され、かつ、正の位相シフトを行うインダクタを含む第２の集中定数素子が前記第２の放射素子と接続され、前記正の位相シフトと前記負の位相シフトとの位相差により前記第１および第２の放射素子間の結合効果を低減するように構成されることを特徴とするワイヤレス通信機。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤレス通信機であって、
第１の集中定数素子は、第１の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続され、
第２の集中定数素子は、第２の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続されていることを特徴とするワイヤレス通信機。
【請求項３】
請求項２記載のワイヤレス通信機であって、第１の集中定数素子は第１および第２の放射素子の共振帯域幅を増すように構成されるキャパシタを含み、第２の集中定数素子は第１および第２の放射素子の少なくとも一方の共振帯域幅を増すように構成されるインダクタを含むワイヤレス通信機。
【請求項４】
請求項１記載のワイヤレス通信機であって、第１および第２の放射素子は異なる電気的長さを有するワイヤレス通信機。
【請求項５】
請求項１記載のワイヤレス通信機であって、前記ワイヤレス通信機は無線電話機を含むワイヤレス通信機。
【請求項６】
ワイヤレス通信信号を送受信するトランシーバを取り囲むように構成されたハウジングと、
前記トランシーバに電気的に接続されたマルチ周波数帯域アンテナと、
を含むワイヤレス通信機であって、
前記マルチ周波数帯域アンテナは、
対向する第１および第２の面および対向する第３および第４の面を有する折畳構成を有する誘電性基板と、
前記誘電性基板の第１の面上に配置された給電点と、
少なくとも前記誘電性基板の第１および第４の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第１の放射素子であって、前記第１の放射素子は第１のミアンダリング構成を有する第１の導電性パスを含み、かつ第１の周波数帯域内で共振するように構成される第１の放射素子と、
前記誘電性基板の第２および第３の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第２の放射素子であって、前記第２の放射素子は、導電性パス長について第１のミアンダリング構成とは異なる第２のミアンダリング構成を有する第２の導電性パスを含み、かつ第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域内で共振するように構成される第２の放射素子と、
を備え、
ワイヤレス通信信号に対して、負の位相シフトを行うキャパシタを含む第１の集中定数素子が前記第１の放射素子と接続され、かつ、正の位相シフトを行うインダクタを含む第２の集中定数素子が前記第２の放射素子と接続され、前記正の位相シフトと前記負の位相シフトとの位相差により前記第１および第２の放射素子間の結合効果を低減するように構成されることを特徴とするワイヤレス通信機。
【請求項７】
請求項６記載のワイヤレス通信機であって、
第１の集中定数素子は、前記誘電性基板の第１の面上に配置され第１の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続され、
第２の集中定数素子は、前記誘電性基板の第１の面上に配置され第２の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続されていることを特徴とするワイヤレス通信機。
【請求項８】
請求項７記載のワイヤレス通信機であって、第１の集中定数素子は第１および第２の放射素子の共振帯域幅を増すように構成されるキャパシタを含み、第２の集中定数素子は第１および第２の放射素子の少なくとも一方の共振帯域幅を増すように構成されるインダクタを含むワイヤレス通信機。
【請求項９】
請求項６記載のワイヤレス通信機であって、第１の放射素子は誘電性基板の第１、第２、および第４の面上に配置されるワイヤレス通信機。
【請求項１０】
請求項６記載のワイヤレス通信機であって、第１および第２の放射素子は異なる電気的長さを有するワイヤレス通信機。
【請求項１１】
請求項６記載のワイヤレス通信機であって、前記ワイヤレス通信機は無線通信を含むワイヤレス通信機。
【請求項１２】
マルチ周波数帯域アンテナであって、
対向する第１および第２の面および対向する第３および第４の面を有する折畳構成を有する誘電性基板と、
前記誘電性基板の第１の面上に配置された給電点と、
前記誘電性基板の第１の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第１の放射素子であって、前記第１の放射素子は第１のミアンダリング構成を有する第１の導電性パスを含み、前記第１の放射素子は第１の周波数帯域内で共振するように構成される第１の放射素子と、
前記誘電性基板の第２および第３の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第２の放射素子であって、前記第２の放射素子は、導電性パス長について第１のミアンダリング構成とは異なる第２のミアンダリング構成を有する第２の導電性パスを含み、前記第２の放射素子は第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域内で共振するように構成される第２の放射素子と、
を備え、
ワイヤレス通信信号に対して、負の位相シフトを行うキャパシタを含む第１の集中定数素子が前記第１の放射素子と接続され、かつ、正の位相シフトを行うインダクタを含む第２の集中定数素子が前記第２の放射素子と接続され、前記正の位相シフトと前記負の位相シフトとの位相差により前記第１および第２の放射素子間の結合効果を低減するように構成されることを特徴とするマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１３】
請求項１２記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、
第１の集中定数素子は、第１の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続され、
第２の集中定数素子は、第２の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続されていることを特徴とするマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１４】
請求項１３記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、第１の集中定数素子は第１および第２の両方の放射素子の共振帯域幅を増すように構成されるキャパシタを含み、第２の集中定数素子は第１および第２の放射素子の少なくとも一方の共振帯域幅を増すように構成されるインダクタを含むマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１５】
請求項１２記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、第１および第２の放射素子は異なる電気的長さを有するマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１６】
マルチ周波数帯域アンテナであって、
対向する第１および第２の面および対向する第３および第４の面を有する折畳構成を有する誘電性基板と、
前記誘電性基板の第１の面上に配置された給電点と、
少なくとも前記誘電性基板の第１および第４の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第１の放射素子であって、前記第１の放射素子は第１のミアンダリング構成を有する第１の導電性パスを含み、前記第１の放射素子は第１の周波数帯域内で共振するように構成される第１の放射素子と、
前記誘電性基板の第２および第３の面上に配置され前記給電点に電気的に接続された第２の放射素子であって、前記第２の放射素子は、導電性パス長について第１のミアンダリング構成とは異なる第２のミアンダリング構成を有する第２の導電性パスを含み、前記第２の放射素子は第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域内で共振するように構成される第２の放射素子と、
を備え、
ワイヤレス通信信号に対して、負の位相シフトを行うキャパシタを含む第１の集中定数素子が前記第１の放射素子と接続され、かつ、正の位相シフトを行うインダクタを含む第２の集中定数素子が前記第２の放射素子と接続され、前記正の位相シフトと前記負の位相シフトとの位相差により前記第１および第２の放射素子間の結合効果を低減するように構成されることを特徴とするマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１７】
請求項１６記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、
第１の集中定数素子は、前記誘電性基板の第１の面上に配置され第１の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続され、
第２の集中定数素子は、前記誘電性基板の第１の面上に配置され第２の放射素子と給電点との間に電気的に直列接続されていることを特徴とするマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１８】
請求項１７記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、第１の集中定数素子は第１および第２の放射素子の両方の共振帯域幅を増すように構成されるキャパシタを含み、第２の集中定数素子は第１および第２の放射素子の少なくとも一方の共振帯域幅を増すように構成されるインダクタを含むマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項１９】
請求項１６記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、第１の放射素子は誘電性基板の第１、第２、および第４の面上に配置されるマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項２０】
請求項１６記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、第１および第２の放射素子は異なる電気的長さを有するマルチ周波数帯域アンテナ。
【請求項２１】
請求項１６記載のマルチ周波数帯域アンテナであって、第１および第２の放射素子が、ミアンダリング構成を含むマルチ周波数帯域アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は一般的にアンテナに関し、特に、ワイヤレス通信装置で使用するアンテナに関する。
【０００２】
（発明の背景）
無線電話機は一般的に一つ以上の通信端末とのワイヤレス通信リンクを提供する通信端末のことである。無線電話機はセルラー電話、陸上移動（例えば、警察および消防署）、および衛星通信システムを含む多様な異なる応用において使用することができる。
【０００３】
無線電話機は典型的にワイヤレス通信信号を送受信するアンテナを含んでいる。歴史的に、モノポールおよびダイポールアンテナは単純、広帯域応答、広帯域放射パターン、および低コストであるため、さまざまな無線電話応用において恐らく最も広範に利用されてきている。
【０００４】
しかしながら、無線電話機その他のワイヤレス通信装置はミニチュア化が行われつつある。事実、現在の多くの無線電話機は長さが11-12cmよりも短い。その結果、無線電話機により利用されるアンテナもミニチュア化が行われている。さらに、二つ以上の通信システムを利用するために無線電話機は広範に分離された周波数帯域内で動作できることが好ましくなりつつある。例えば、ＧＳＭ（移動通信用グローバルシステム）は典型的に、880MHzおよび960MHz間等の、低周波数帯域で作動するデジタル移動電話システムである。ＤＣＳ（デジタル通信システム）は典型的に1710MHzおよび1880MHz間の高い周波数帯域で作動するデジタル移動電話システムである。
【０００５】
小型無線電話機アンテナは典型的に狭い周波数帯域内で作動する。その結果、従来の無線電話機アンテナは広範に分離された周波数帯域にわたって動作するのは困難となることがある。さらに、無線電話機アンテナがより小型になると、それらが作動できる周波数帯域は典型的により狭くなる。
【０００６】
マルチ周波数帯域内で作動するハンドヘルド無線電話機でヘリックスアンテナが次第に利用されつつある。ヘリックスアンテナは典型的にヘリカルパターンに巻かれた導電部材を含んでいる。ヘリックスアンテナの放射素子は軸周りも巻かれるため、ヘリックスアンテナの軸方向長さは匹敵するモノポールアンテナの長さよりも著しく短くすることができる。したがって、ヘリックスアンテナはモノポールアンテナの長さでは長すぎる場合にしばしば使用されることがある。
欧州特許出願ＥＰ０８８４７９６Ａ２には、各々が給電部用の一つ以上の湾曲部を有する少なくとも一つの線形導体を有するアンテナ装置が記載されている。国際出願ＷＯ９７／４９１４１にはミアンダリングおよび円筒状構成を有する少なくとも一つの放射素子を有するポータブル無線通信装置用アンテナ手段が記載されている。日本国特許ＪＰ６１−２５１，２０９には接地プレーンと平行またはほぼ平行に配置された導体および集中定数コイルおよびアンテナ導体間の直列接続分岐素子を有する車載アンテナが記載されている。
【０００７】
図１は二重周波数帯域動作用に構成された従来のヘリックスアンテナ５を示す。図１に示すように、アンテナ５は一般的にアンテナ給電構造６、放射素子７、および寄生素子８を含んでいる。放射素子７および寄生素子８はエンドキャップ１０を有するプラスチックチューブすなわちレードーム９内に収納されている。残念ながら、ヘリックスアンテナは、特に放射および寄生素子７，８の位置決めに関して、製作が幾分複雑となることがある。
【０００８】
マルチ周波数帯域内で作動するハンドヘルド無線電話機内で分岐アンテナも利用されている。分岐アンテナは典型的に放射素子として働きかつ単一給電点から分かれる基板上に配置された一対の導電性トレースを含んでいる。図２は二重周波数帯域動作用に構成された従来の分岐アンテナ１５を示す。図２に示すように、アンテナ１５は一般的にその上に一対のミアンダリング放射素子１７ａ，１７ｂが配置された平坦な基板１６を含んでいる。ミアンダリング放射素子１７ａ，１７ｂはアンテナ１５を無線電話機内のＲＦ回路に電気的に接続する給電点１８から分かれる。各ミアンダリング放射素子１７ａ，１７ｂは各周波数帯域内で共振するように構成される。
【０００９】
残念ながら、分岐アンテナは無線電話機動作に対しては狭すぎる周波数帯域内で電気的信号を送受信することがある。さらに、分岐アンテナのサイズを減少するために、典型的には各放射素子のミアンダリングパターンを圧縮する必要がある。残念ながら、放射素子のミアンダリングパターンがより圧縮されると、放射素子が作動できる周波数帯域は典型的により狭くなる。
【００１０】
したがって、マルチ周波数帯域無線電話機に対する前記した需要およびこのような無線電話機用の従来のアンテナの問題点を考慮すると、多数の広範に分離された周波数帯域内で作動することができる小型無線電話機アンテナに対する必要性が存在する。
【００１１】
（発明の開示）
したがって、多数の広範に分離された周波数帯域内で作動することができる、無線電話機等の、ワイヤレス通信機(commutator)用小型アンテナを提供することが本発明の目的である。
【００１２】
無線電話機のミニチュア化を容易にすることも本発明の目的である。
【００１３】
本発明のこれらおよびその他の目的は互いに制御可能に接続さる高低周波数帯域放射素子がその表面上に配置されている誘電性基板を有する分岐アンテナにより達成される。高低周波数帯域放射素子はミアンダリングパターンを有し、アンテナを通信装置内のＲＦ回路に電気的に接続する給電点に電気的に接続されている。集中電気的素子が高低周波数帯域放射素子と給電点との間に電気的に直列接続されて高低周波数帯域放射素子間の結合効果を低減する。好ましくは、キャパシタが高周波数帯域放射素子に電気的に直列接続されてその共振帯域幅を増す。好ましくは、インダクタが低周波数帯域放射素子に電気的に直列接続されてその共振帯域幅を増す。
【００１４】
本発明のもう一つの実施例では、折畳まれた構成を有する誘電性基板がそのさまざまな面に配置された一対の高低周波数帯域放射素子を含んでいる。低周波数帯域放射素子は誘電性基板の第１の面に配置され、やはり第１の面に配置される給電点に電気的に接続されている。高周波数帯域放射素子は誘電性基板の第１の面上に配置され、給電点に電気的に接続されている。高周波数帯域放射素子の一部は折畳まれた基板の第１の面とは反対の第２の面上に配置されている。
【００１５】
第１の集中電気的素子が誘電性基板の第１の面上に配置され、給電点において高周波数帯域放射素子に電気的に直列接続されている。第２の集中電気的素子が誘電性基板の第１の面上に配置され、給電点において低周波数帯域放射素子に電気的に直列接続されている。
【００１６】
本発明に従ったアンテナは多数の広範に分離された周波数帯域を利用するさまざまな通信システム内で作動するのに特によく適している。さらに、サイズが小さいために、本発明に従ったアンテナは非常に小型の通信装置内で利用することができる。
【００１７】
（発明の詳細な説明）
次に、本発明の好ましい実施例が図示されている添付図について、本発明をより詳細に説明する。しかしながら、本発明は多くの異なる形式で実施することができ、ここに記載された実施例に限定されるものではなく、これらの実施例は本開示が行き届いた完全なものであり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供されるものである。図面において、層および領域の厚さは判り易くするために誇張されている。全体を通して同じ番号は同じ素子を示す。層、領域または基板等の素子がもう一つの素子“上に”あるといわれる場合、それは直接他の素子上にあることもあり介在素子が存在することもある。対照的に、素子がもう一つの素子の“直接上に”あるといわれる場合、介在素子は存在しない。さらに、ここに記載し例示する各実施例はその相補導電性型実施例も含んでいる。
【００１８】
次に、図３に本発明に従ったアンテナを内蔵することができる無線電話機２０が例示されている。例示された無線電話機２０のハウジング２２はそれに接続されて内部にキャビティを形成する頂部２４および底部２６を含んでいる。頂部および底部ハウジング２４，２６は複数のキー３０を含むキーパッド２８、ディスプレイ３２、無線電話機２０が無線電話通信信号を送受信できるようにする電子部品（図示せず）を収容する。本発明に従ったアンテナは例示されたレードーム３４内に配置することができる。
【００１９】
無線電話機が無線電話通信信号を送受信できるようにする電子部品の従来の構成が図４に略示されており、無線電話通信技術に習熟した人ならば理解できる。無線電話通信信号を送受信するアンテナ４０が無線周波数トランシーバ４２に電気的に接続されており、それは、さらにマイクロプロセッサ等のコントローラ４４に電気的に接続されている。コントローラ４４はそこからの遠隔信号を無線電話機のユーザへ送信するスピーカ４６に電気的に接続されている。コントローラ４４はユーザから音声信号を受信して音声信号をコントローラ４４およびトランシーバ４２を介して遠隔装置へ送信するマイクロホン４８にも電気的に接続されている。コントローラ４４は無線電話機操作を容易にするキーパッド２８およびディスプレイ３２に電気的に接続されている。
【００２０】
本発明に従ったアンテナは無線周波数信号を送信または受信しかしないワイヤレス通信装置でも使用することができる。信号を受信しかしないこのような装置は従来のＡＭ／ＦＭラジオまたはアンテナを利用する任意の受信機を含むことができる。信号を送信しかしない装置は遠隔データ入力装置を含むことができる。
【００２１】
通信装置技術に習熟した人にはお判りのように、アンテナは電気的信号を送信および／または受信する装置である。送信アンテナは典型的にアパーチュアすなわち電磁界を放射する反射面を誘導すなわち照明する給電アセンブリを含んでいる。受信アンテナは典型的にアパーチュアすなわち入射放射界を収集給電に集束させる表面を含み、入射放射に比例する電気的信号を発生する。アンテナから放射されるまたはアンテナにより受電される電力量はアパーチャ面積によって決まり利得で示される。
【００２２】
アンテナに対する放射パターンはしばしば極座標を使用してプロットされる。電圧定在波比（ＶＳＷＲ）はアンテナ給電点と、無線電話機等の通信装置の給電線すなわち送信線とのインピーダンス整合に関連している。無線周波数（ＲＦ）エネルギを最小損失で放射する、または受信したＲＦエネルギを最小損失で無線電話受話器へ回すために、無線電話機アンテナのインピーダンスは従来送信線すなわち給電点のインピーダンスに整合される。
【００２３】
従来の無線電話機は典型的に内部配置された印刷回路板上に配置された信号処理回路と操作可能に関連づけられるトランシーバに電気的に接続されるアンテナを利用する。アンテナとトランシーバ間の電力転送を最大とするために、トランシーバおよびアンテナは好ましくはそれぞれのインピーダンスが実質的に“整合される”、すなわち電気的に同調されて不要なアンテナインピーダンス成分がフィルタリングすなわち補償されて給電点に５０オーム（Ω）（すなわち、所望の）インピーダンス値を与えるように相互接続される。
【００２４】
次に、図５に本発明の実施例に従ったマルチ周波数帯域アンテナ５０が例示されている。例示されたアンテナ５０はその表面５２ａ上に配置された一対の放射素子（例えば、導電性銅トレース）５３ａ，５３ｂを有する平坦な誘電性基板５２を含んでいる。放射素子５３ａ，５３ｂは無線電話機等のワイヤレス通信装置内のＲＦ回路にアンテナ５０を電気的に接続する給電点５４から分岐されそこに電気的に接続されている。各放射素子５３ａ，５３ｂはそれぞれ各周波数帯域、好ましくは一つの高周波数帯域と一つの低周波数帯域、内で共振するように構成される各電気的長さのミアンダリングパターンを有する。例えば、放射素子５３ｂは８２４ＭＨｚおよび９６０ＭＨｚ間で共振するように構成することができる。放射素子５３ａは１７１０ＭＨｚおよび１９９０ＭＨｚ間で共振するように構成することができる。
【００２５】
誘電性基板５２として特に好ましい材料はＦＲ４すなわちポリイミドであり、それは通信装置の技術に習熟した人には既知である。しかしながら、さまざまな誘電性材料を誘電性基板５２のために利用することができる。好ましくは、誘電性基板５２は例示された実施例に対しておよそ２とおよそ４間の比誘電率を有する。しかしながら、本発明の精神および意図を逸脱することなく異なる比誘電率を有する誘電性基板を利用できることをお判り願いたい。
【００２６】
誘電性基板５２のサイズおよび形状は同調パラメータである。例示された高低周波数帯域放射素子５３ａ，５３ｂの寸法は基板表面５２ａの空間的制約に応じて変動することがある。放射素子として使用するための好ましい導電性材料は銅である。高低周波数帯域放射素子５３ａ，５３ｂの厚さは典型的におよそ１．０ｍｍから０．０５ｍｍの間であるが、高低周波数帯域放射素子５３ａ，５３ｂは他の厚さを有することができる。
【００２７】
当業者ならばお判りのように、高低周波数帯域放射素子５３ａ，５３ｂの電気的長さも同調パラメータである。当業者ならばお判りのように、アンテナ５０の帯域幅は高低周波数帯域放射素子５３ａ，５３ｂのミアンダリングパターンの形状および構成を変えて調節することができる。
【００２８】
例示されているように、第１の集中電気的素子５５ａが給電点５４において第１の放射素子５３ａに電気的に直列接続されている。同様に、第２の集中電気的素子５５ｂが給電点５４において第２の放射素子５３ｂに電気的に直列接続されている。集中電気的素子５５ａ，５５ｂは第１および第２の放射素子５３ａ，５３ｂ間の結合効果を低減するように構成されている。
【００２９】
当業者ならばお判りのように、“結合”という用語は二つ以上の回路またはシステムの一方から他方へ電力または信号状態を転送できるように関連づけることである。第１および第２の放射素子５３ａ，５３ｂは、互いに近接しているため、その間で結合を経験しそれによりアンテナ５０の帯域幅能力が低減されることがある。集中素子５５ａ，５５ｂは結合を低減するのを助けて、アンテナ５０の帯域幅を広げる。
【００３０】
当業者ならばお判りのように、集中電気的素子はその物理的サイズが素子を通過する電磁界の波長よりも実質的に小さい素子である。例として、インダクタの形の集中素子は回路で使用される波長の比較的小さい端数の、典型的には波長の１／８よりも小さい、物理的サイズを有する。
【００３１】
好ましくは、第１の集中電気的素子５５ａは第１および第２の放射素子５３ａ，５３ｂの両方の共振帯域幅を増すように構成されるキャパシタである。好ましくは、第２の集中電気的素子５５ｂは第１および第２の放射素子５３ａ，５３ｂの両方の共振帯域幅を増すように構成されるインダクタである。
【００３２】
直列キャパシタは高い周波数におけるインピーダンスが低く低い周波数におけるインピーダンスが高い。したがって、キャパシタが例示された分岐アンテナ５０の高周波数帯域放射素子５３ａと直列とされると、低い周波数はキャパシタの高いインピーダンスにより阻止され高い周波数は放射することができる。逆に、直列インダクタは低い周波数におけるインピーダンスが低く高い周波数におけるインピーダンスが高い。インダクタが例示された分岐アンテナ５０の低周波数帯域放射素子５３ｂと直列とされると、高い周波数はインダクタの高いインピーダンスにより阻止され低い周波数は放射することができる。
【００３３】
さらに、キャパシタ５５ａおよびインダクタ５５ｂは各放射素子５３ａ，５３ｂに対して移相を行う。例えば、給電点５４については、第２の放射素子５３ｂは正の９０°移相を有することができ、第１の放射素子５３ａは負の９０°移相を有することができる。放射素子５３ａ，５３ｂは互いに同相ではないため、結合はあまり経験しない。
【００３４】
例示された分岐アンテナ５０はキャパシタ５５ａとインダクタ５５ｂの両方を利用しているが、アンテナの電気的要求条件に応じてインダクタまたはキャパシタを個別に利用できることをお判り願いたい。
【００３５】
ＧＳＭの低周波数帯域はおよそ８８０ＭＨｚと９６０ＭＨｚの間であり、８０ＭＨｚの帯域幅に対応する。ＡＭＰＳ(Advanced Mobile Phone Service)の低周波数帯域はおよそ８２４ＭＨｚと８９４ＭＨｚの間であり、７０ＭＨｚの帯域幅に対応する。ＰＣＳ(Personal Communications System)の高周波数帯域はおよそ１８５０ＭＨｚと１９９０ＭＨｚの間であり、１４０ＭＨｚの帯域幅に対応する。ＤＣＳの高周波数帯域はおよそ１７１０ＭＨｚと１８８０ＭＨｚの間であり、１７０ＭＨｚの帯域幅に対応する。したがって、低周波数帯域で適切に作動する無線電話機アンテナ（例えば、ＧＳＭまたはＡＭＰＳ用）に対しては、およそ７０ＭＨｚから８０ＭＨｚ間の帯域幅を持たなければならない。同様に、高周波数帯域で適切に作動する無線電話機アンテナ（例えば、ＰＣＳまたはＤＣＳ用）に対しては、およそ１４０ＭＨｚから１７０ＭＨｚ間の帯域幅を持たなければならない。
【００３６】
下記の表１は図２に例示されているような従来の分岐アンテナおよび図５に例示されているような本発明に従った分岐アンテナにより得られる帯域幅を示す。高低周波数帯域放射素子１７ａ，１７ｂと直列の集中電気的素子を含まない図２の分岐アンテナは８６３．３ＭＨｚの周波数の低帯域中心を有し、２以下のＶＳＷＲにおける帯域幅は３０．５ＭＨｚである（インピーダンス整合を容易にするため）。図２の分岐アンテナは１９９４．８ＭＨｚの周波数の高帯域中心をも有し、２のＶＳＷＲにおける帯域幅は僅かに１９である。したがって、図２の分岐アンテナは７０ＭＨｚから８０ＭＨｚおよび１４０ＭＨｚから１７０ＭＨｚの帯域幅要求条件を満たさない。
【表１】
0004574922.tif 000002
【００３７】
さらに、表１について、高周波数帯域放射素子に直列に配置された１ｐＦキャパシタを有する分岐アンテナは７０．８ＭＨｚの帯域幅の９０６ＭＨｚの低帯域中心周波数および２２５の帯域幅の１５８０ＭＨｚの高帯域中心周波数を有する。高周波数帯域放射素子５３ａに直列に配置された１ｐＦキャパシタおよび低周波数帯域放射素子５３ｂに直列に配置された２２ｎＨインダクタを有する図５に例示されているような分岐アンテナは７０．８ＭＨｚの帯域幅の９０５ＭＨｚの低帯域中心周波数および２４０の帯域幅の１５６０ＭＨｚの高帯域中心周波数を有する。したがって、表１に示すように、その放射素子と直列の一つ以上の集中素子を有する分岐アンテナはＧＳＭ，ＡＭＰＳ，ＰＣＳおよびＤＣＳの広範に分離された周波数帯域内で作動するのに適切な帯域幅を有することができる。したがって、本発明に従ったアンテナは多数の広範に分離された周波数帯域を利用するさまざまな通信システム内で作動するのに特によく適している。
【００３８】
次に、図６Ａから図６Ｃに本発明のもう一つの実施例に従ったマルチ周波数帯域アンテナ６０が例示されている。図６Ａは四面矩形構成へ折畳むように構成される分岐アンテナ６０の平面図である。例示されたアンテナ６０はその表面６２ａ上に配置された一対の放射素子（すなわち、導電性トレース）６３ａ，６３ｂを有する平坦な誘電性基板６２を含んでいる。放射素子６３ａ，６３ｂは給電点６４から分岐しかつそこに電気的に接続されている。
【００３９】
例示された高周波数帯域放射素６３ａは例示された低周波数帯域放射素６３ｂよりもミアンダリングパターンが少なく、好ましくは、１７１０ＭＨＺと１９９０ＭＨｚ間等の高周波数帯域内で共振するように構成される。低周波数帯域放射素６３ｂは、好ましくは、８２４ＭＨＺと９６０ＭＨｚ間等の低周波数帯域内で共振するように構成される。
【００４０】
第１の集中電気的素子６５ａは、例示されているように、給電点６４において高周波数帯域放射素６３ａと電気的に直列接続されている。同様に、第２の集中電気的素子６５ｂは、例示されているように、給電点６４において低周波数帯域放射素６３ｂと電気的に直列接続されている。前記したように、集中電気的素子６５ａ，６５ｂは高低周波数帯域放射素６３ａ，６３ｂ間の結合効果を低減するように構成される。
【００４１】
例示されている分岐アンテナ６０は折畳み線６１ａ，６１ｂ，６１ｃに沿って折畳まれて図６Ｂおよび６Ｃに例示された四面矩形構成を達成するように構成される。図６Ｂおよび６Ｃに示すように、アンテナ６０は対向する第１および第２の面６６ａ，６６ｂおよび対向する第３および第４の面６６ｃ，６６ｄを含んでいる。第１および第２の面６６ａ，６６ｂの典型的な幅ｗ1はおよそ４ｍｍとおよそ１５ｍｍの間である。第３および第４の面６６ｃ，６６ｄの典型的な幅ｗ2はおよそ４ｍｍとおよそ１５ｍｍの間である。
【００４２】
図６Ｂに例示されているように、低周波数帯域放射素６３ｂ、給電点６４および集中電気的素子６５ａ，６５ｂは誘電性基板６２の第１の面６６ａ上に配置されている。高周波数帯域放射素６３ｂは第３の面６６ｃに沿って延びており高周波数帯域放射素６３ａの一部は第２の面６６ｂ上に配置されている。
【００４３】
次に、図７Ａから７Ｃに、本発明のもう一つの実施例に従ったマルチ周波数帯域アンテナ７０が例示されている。図７Ａは四面矩形構成へ折畳まれるように構成される分岐アンテナ７０の平面図である。例示されたアンテナ７０はその表面７２ａ上に配置された一対の放射素子（すなわち、導電性トレース）７３ａ，７３ｂを有する平坦な誘電性基板７２を含んでいる。放射素子７３ａ，７３ｂは給電点７４から分岐しかつそこに電気的に接続されている。
【００４４】
高周波数帯域放射素７３ａは低周波数帯域放射素７３ｂよりもミアンダリングパターンが少なく、好ましくは、１７１０ＭＨＺと１９９０ＭＨｚ間等の高周波数帯域内で共振するように構成される。低周波数帯域放射素７３ｂは、好ましくは、８２４ＭＨＺと９６０ＭＨｚ間等の低周波数帯域内で共振するように構成される。
【００４５】
第１の集中電気的素子７５ａは、例示されているように、給電点７４において高周波数帯域放射素７３ａと電気的に直列接続されている。同様に、第２の集中電気的素子７５ｂは、例示されているように、給電点７４において低周波数帯域放射素７３ｂと電気的に直列接続されている。前記したように、集中電気的素子７５ａ，７５ｂは高低周波数帯域放射素７３ａ，７３ｂ間の結合効果を低減するように構成される。
【００４６】
例示されている分岐アンテナ７０は折畳み線７１ａ，７１ｂ，７１ｃに沿って折畳まれて図７Ｂおよび７Ｃに例示された四面矩形構成を達成するように構成される。図７Ｂおよび７Ｃに示すように、アンテナ７０は対向する第１および第２の面７６ａ，７６ｂおよび対向する第３および第４の面７６ｃ，７６ｄを含んでいる。第１および第２の面７６ａ，７６ｂの典型的な幅ｗ1はおよそ４ｍｍとおよそ１５ｍｍの間である。第３および第４の面７６ｃ，７６ｄの典型的な幅ｗ2はおよそ４ｍｍとおよそ１５ｍｍの間である。
【００４７】
図７Ｂに例示されているように、低周波数帯域放射素７３ｂ、給電点７４および集中素子７５ａ，７５ｂは誘電性基板７２の第１の面７６ａ上に配置されている。高周波数帯域放射素７３ａは第３の面７６ｃに沿って延びており高周波数帯域放射素７３ａの一部は第２の面７６ｂ上に配置されている。さらに、低周波数帯域放射素７３ｂは第４の面７６ｄに沿って延びており低周波数帯域放射素７３ｂの一部は第２の面７６ｂ上に配置されている。
【００４８】
本発明は図５、６Ａから６Ｃおよび７Ａから７Ｃの例示された実施例に限定されるものではないことをお判り願いたい。本発明の特徴を内蔵するさまざまな他の構成を制限なく利用することができる。例えば、図６Ａから６Ｃおよび７Ａから７Ｃの折畳まれた構成は矩形構成に限定はされない。
【００４９】
前記した事柄は本発明を例示するものであって、それを制約するものではない。本発明のいくつかの典型的な実施例について説明してきたが、当業者ならば本発明の新しい教示および利点から著しく逸脱することなく典型的な実施例に対して多くの修正が可能であることが容易にお判りであろう。したがって、このような修正は全て特許請求の範囲に明記された本発明の範囲内に含まれるものとする。したがって、前記した事柄は本発明を例示するものであって、本発明は開示された特定の実施例に限定されるものではなく、他の実施例だけでなく開示された実施例に対する修正は添付特許請求の範囲内に含まれるものであることをお判り願いたい。本発明は特許請求の範囲により規定され、請求項と等価のものはそれに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  二重周波数帯域無線電話機動作用に構成される従来のヘリックスアンテナの側断面図である。
【図２】  二重周波数帯域無線電話機動作用に構成される従来の分岐アンテナの平面図である。
【図３】  本発明に従ってその中にアンテナを設けることができる典型的な無線電話機の斜視図である。
【図４】  無線電話機が電気通信信号を送受信できるようにする電子部品の従来の構成の略図である。
【図５】  二重周波数帯域無線電話機動作用に構成される本発明の実施例に従った分岐アンテナの平面図である。
【図６Ａ】  二重周波数帯域無線電話機動作用に構成される本発明のもう一つの実施例に従った分岐アンテナの平面図である。
【図６Ｂ】  矩形構成へ折畳まれた図６Ａの分岐アンテナの正面斜視図である。
【図６Ｃ】  矩形構成へ折畳まれた図６Ａの分岐アンテナの裏面斜視図である。
【図７Ａ】  二重周波数帯域無線電話機動作用に構成される本発明のもう一つの実施例に従った分岐アンテナの平面図である。
【図７Ｂ】  矩形構成へ折畳まれた図７Ａの分岐アンテナの正面斜視図である。
【図７Ｃ】  矩形構成へ折畳まれた図７Ａの分岐アンテナの裏面斜視図である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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