(57)【要約】給電プレートと接続された複数の放射分岐を使用することによって単一の給電線を有するマルチバンド・アンテナ素子を構成する、マルチバンド・アンテナ素子を提供するシステムおよび方法を開示する。さらに、または別法として、本発明のマルチバンド・アンテナ素子の複数の放射分岐を利用した広帯域アンテナ構成が提供される。実施形態によっては、マルチバンド・アンテナ素子の１つまたは複数の放射分岐を、当該マルチバンド・アンテナの別の１つまたは複数の放射分岐に対する反射器として使用することも含めて、１つまたは複数の反射器を使用して、例えば指向性および／または放射パターンの成形を行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の共振周波数帯域と関連する第１の放射分岐と、
第２の共振周波数帯域と関連する第２の放射分岐と、
前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐とを結合し、それにより前記第１および第２の放射分岐に対する単一の信号給電線を提供する信号給電プレートとを含む、アンテナ素子。
【請求項２】
前記第１の共振周波数帯域が、前記第２の共振周波数帯域の約１．２倍である、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項３】
前記第１の共振周波数帯域が、前記第２の共振周波数帯域の約２．５倍である、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項４】
前記第１の共振周波数帯域が、前記第２の共振周波数帯域の約１．２倍から２．５倍の範囲内である、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項５】
前記第１の放射分岐が、折り返しダイポール・エレメントを含む、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項６】
反射器をさらに含み、該反射器が、前記第２の放射分岐と該反射器の間に前記第１の放射分岐が配置されるように配向される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項７】
前記第１の放射分岐と前記反射器の間に配置された第１の指向性エレメントと、
第２の指向性エレメントとをさらに含み、前記第２の放射分岐が、前記第２の指向性エレメントと前記放射器の間に配置される、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項８】
前記第１の共振周波数が、前記第２の共振周波数より高い、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項９】
前記第２の放射分岐が、前記第１の放射分岐に対する副反射器となり、前記反射器が、前記第１および第２の放射分岐に対する反射器となる、請求項８に記載のアンテナ素子。
【請求項１０】
前記第２の共振周波数が、前記第１の共振周波数より高い、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項１１】
前記反射器が、接地平面を含む、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項１２】
前記反射器が、前記第１および第２の放射分岐と平行な折り返し軸を有する折り返し表面を含む、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項１３】
前記折り返し表面の角度が約４５°である、請求項１２に記載のアンテナ素子。
【請求項１４】
前記第１の放射分岐と前記反射器の間隔Ｓ１が、約０．２５λ１から０．７λ１の範囲内であり、λ１が前記第１の共振周波数帯域の固有波長であり、前記第２の放射分岐と前記反射器の間隔Ｓ２が、約０．２５λ２から０．７λ２の範囲内であり、λ２が前記第２の共振周波数帯域の固有波長である、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項１５】
間隔Ｓ１が、以下の数式に従って、Ｓ２の関数として決定される、請求項１４に記載のアンテナ素子。
【数１】
2006519545.tif 000006
【請求項１６】
第３の共振周波数帯域と関連した第３の放射分岐をさらに含み、前記第１および第２の放射分岐が、前記第３の放射分岐と前記反射器の間に配置される、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項１７】
前記第３の共振周波数が、前記第１の共振周波数より高く、前記第２の共振周波数より低い、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項１８】
前記第３の共振周波数が、前記第１および第２の共振周波数より低い、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項１９】
前記信号給電プレートから電気的に絶縁された前記第３の放射分岐に結合された信号伝送線路をさらに含む、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項２０】
前記第３の放射分岐を前記第２の放射分岐に結合する信号伝送線路をさらに含む、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項２１】
前記第３の放射分岐を前記第２の放射分岐に結合する信号給電プレートをさらに含む、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項２２】
前記アンテナ素子がマルチバンド動作を実現し、前記マルチバンド動作の第１の帯域が前記第１の共振周波数帯域に対応し、前記マルチバンド動作の第２の帯域が前記第２の共振周波数帯域に対応し、前記マルチバンド動作の第３の帯域が前記第３の共振周波数帯域に対応する、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項２３】
前記アンテナ素子が広帯域動作を実現し、前記広帯域動作の第１の縁部が前記第１および第３の共振周波数帯域の１つに対応し、前記広帯域動作の第２の縁部が前記第２の共振周波数帯域に対応する、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項２４】
前記アンテナ素子がマルチバンド動作を実現し、前記マルチバンド動作の第１の帯域が前記第１の共振周波数帯域に対応し、前記マルチバンド動作の第２の帯域が前記第２の共振周波数帯域に対応する、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項２５】
前記アンテナ素子が広帯域動作を実現し、前記広帯域動作の第１の縁部が前記第１の共振周波数帯域に対応し、前記広帯域動作の第２の縁部が前記第２の共振周波数帯域に対応する、請求項１６に記載のアンテナ素子。
【請求項２６】
前記信号給電プレートが三角形構造で構成される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項２７】
前記信号給電プレートが矩形構造で構成される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項２８】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐および前記信号給電プレートが、プリント回路基板の基板上に配置される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項２９】
ダイポール・アンテナ素子を含むアンテナ素子であって、前記ダイポール・アンテナ素子が、
第１の共振周波数帯域と関連した第３の放射分岐と、
第２の共振周波数帯域と関連した第４の放射分岐と、
前記第３の放射分岐と前記第４の放射分岐とを結合し、それにより前記第１および第２の放射分岐に対する単一の信号給電線を提供する信号給電プレートとを含む、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項３０】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐、前記第１および第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレート、ならびに前記第３および第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが、プリント回路基板の基板上に配置される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項３１】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐、ならびに前記第１および第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが、前記プリント回路基板の基板の第１の側に配置され、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐、ならびに前記第３および第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが、前記プリント回路基板の基板の第２の側に配置される、請求項３０に記載のアンテナ素子。
【請求項３２】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐、および前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレートの少なくとも１つの一部分が、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐、および前記第３の放射分岐と前記第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートの少なくとも１つの一部分と重なり合うことにより、それらの間に導波路を画定する、請求項３１に記載のアンテナ素子。
【請求項３３】
前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレート、および前記第３の放射分岐と前記第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが先細になり、テーパ穴状のアンテナ素子構成を形成する、請求項２９に記載のアンテナ素子。
【請求項３４】
前記テーパ穴状のアンテナ素子構成が、前記テーパ穴のアパーチャによって決まる周波数非依存動作モードを実現する、請求項３３に記載のアンテナ素子。
【請求項３５】
アンテナ素子を構成する方法であって、
第１の共振周波数帯域と関連する第１の放射分岐を、信号給電プレートを用いて第２の共振周波数帯域と関連する第２の放射分岐と結合するステップを含み、前記信号給電プレートが、前記第１および第２の放射分岐に対する単一の信号給電線となる、方法。
【請求項３６】
前記信号給電プレートを成形することにより、前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐の間でインピーダンスを整合させるステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記信号給電プレートを成形することによって整合させた前記インピーダンスが、前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数の１．２倍になるインピーダンスから前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数の２．５倍になるインピーダンスまでの範囲内である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
インピーダンスを整合させる前記ステップが、
前記信号給電プレートの形状として三角形を選択するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
インピーダンスを整合させる前記ステップが、
前記第１の放射分岐および前記第２の放射分岐に対する前記三角形の配向を選択するステップをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数より高く、前記配向では、前記三角形の底辺が前記第１の放射分岐に沿い、前記三角形の頂点が前記第２の放射分岐に沿っている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数より高く、前記配向では、前記三角形の頂点が前記第１の放射分岐に沿い、前記三角形の底辺が前記第２の放射分岐に沿っている、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
インピーダンスを整合させる前記ステップが、
結合効果を低減させるように前記信号給電プレートの形状の角度を選択するステップを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
前記信号給電プレートを成形することによって、前記第１の共振周波数帯域および前記第２の共振周波数帯域とは無関係の動作モードが得られるように前記アンテナ素子を構成するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
前記信号給電プレートを成形する前記ステップが、
前記信号給電プレートの縁部の角度を選択するステップをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記信号給電プレートを成形する前記ステップが、
前記信号給電プレートに湾曲した縁部を形成するステップを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
反射表面を、前記第２の放射分岐と該反射表面の間に前記第１の放射分岐が配置されるように設けるステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１および第２の放射分岐に平行な軸に沿って前記反射表面を折り返すことによって、コーナ・リフレクタ構成を形成するステップをさらに含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数より高く、前記第２の放射分岐が、前記第１の放射分岐に対する副反射器として動作する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記第２の放射分岐の前記第１の放射分岐とは反対側に、第３の放射分岐を設けるステップをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記第３の放射分岐が、第３の共振周波数と関連する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第３の共振周波数が、前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数の間である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１の共振周波数が、前記第２の共振周波数と前記第３の共振周波数の間である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記放射分岐が、前記第１の共振周波数と関連する、請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
前記第３の放射分岐が、前記第１および第２の放射分岐から絶縁された信号給電伝送線路に結合される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５５】
伝送線路を用いて、前記第２の放射分岐と前記第３の放射分岐とを結合するステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５６】
別の信号給電プレートを用いて、前記第２の放射分岐と前記第３の放射分岐とを結合するステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５７】
前記第２の放射分岐を折り返して、前記第２の共振周波数で動作可能なサイズを縮小した放射分岐を形成するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５８】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐および前記信号給電プレートを誘電体基板上に配置するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５９】
前記誘電体基板がプリント回路基板の基板で構成される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
第３の放射分岐、第４の放射分岐および別の信号給電プレートを前記誘電体基板上に配置するステップをさらに含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記第３の放射分岐が前記第１の共振周波数と関連し、前記第４の放射分岐が前記第２の共振周波数と関連する、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記第１の放射分岐と前記第３の放射分岐とでダイポール放射分岐を構成し、前記第２の放射分岐と前記第４の放射分岐とでダイポール放射分岐を構成する、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐および前記信号給電プレートが、前記誘電体基板の第１の側に配置され、前記第３の放射分岐、前記第２の放射分岐および前記別の信号給電プレートが、前記誘電体基板の第２の側に配置される、請求項６０に記載の方法。
【請求項６４】
前記誘電体基板と、前記信号給電プレートおよび前記別の信号給電プレートの少なくとも一部分とを用いて、導波路を形成するステップをさらに含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記第１の放射分岐と関連する第１の導波器を設けるステップと、
前記第２の放射分岐と関連する第２の導波器を設けるステップとを含み、前記第１および第２の放射分岐が前記第１の導波器と前記第２の導波器の間に配置される、請求項３５に記載の方法。
【請求項６６】
前記アンテナ素子が、マルチバンド・アンテナ素子を構成する、請求項３５に記載の方法。
【請求項６７】
前記アンテナ素子が、ブロードバンド・アンテナ素子を構成する、請求項３５に記載の方法。
【請求項６８】
第１の周波数帯域と関連した第１のダイポール・エレメントと、
前記第１のダイポール・エレメントと平行に配向された第２の周波数帯域と関連した第２のダイポール・エレメントであり、前記第１の周波数帯域が前記第２の周波数帯域より高い第２のダイポール・エレメントと、
前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域の両方を反射する反射器とを含み、前記第１のダイポール・エレメントが前記第２のダイポール・エレメントと前記反射器の間に配置される、ダイポール・アンテナ・システム。
【請求項６９】
前記第１のダイポール・エレメントが第１および第２の放射分岐を含み、前記第２のダイポール・エレメントが第３および第４の放射分岐を含むシステムであって、
前記第１の放射分岐と前記第３の放射分岐とを結合する第１の信号給電プレートと、
前記第２の放射分岐と前記第４の放射分岐とを結合する第２の信号給電プレートとをさらに含む、請求項６８に記載のシステム。
【請求項７０】
前記第１および第２の信号給電プレートが三角形である、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７１】
前記三角形の信号給電プレートが、片側が前記第１の放射分岐と前記第３の放射分岐の間に、別の側が前記第２の放射分岐と前記第４の放射分岐の間に位置するテーパ穴を形成するように配置される、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７２】
前記テーパ穴が、信号の減結合を提供する、請求項７１に記載のシステム。
【請求項７３】
前記テーパ穴が、周波数非依存動作モードを提供する、請求項７１に記載のシステム。
【請求項７４】
前記第１のダイポール・エレメント、前記第２のダイポール・エレメント、前記第１の信号給電プレートおよび前記第２の信号給電プレートが、誘電体基板上に配置される、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７５】
前記第１および第３の放射分岐と前記第１の信号給電プレートとが、前記誘電体基板の第１の側に配置され、前記第２および第４の放射分岐と前記第２の信号給電プレートとが、前記誘電体基板の第２の側に配置される、請求項７４に記載のシステム。
【請求項７６】
前記第１の周波数帯域と関連する第１の導波器エレメントをさらに含み、前記第１の導波器が、前記第１のダイポール・エレメントと平行に配向され、前記第１のダイポール・エレメントと前記反射器の間に配置される、請求項６８に記載のシステム。
【請求項７７】
前記第２の周波数帯域と関連する第２の導波器エレメントをさらに含み、前記第２のダイポール・エレメントが、前記第２の導波器と平行に配向され、前記第２の導波器エレメントと前記反射器の間に配置される、請求項７６に記載のシステム。
【請求項７８】
第３の周波数帯域と関連した第３のダイポール・エレメントをさらに含み、前記第３のダイポール・エレメントが、前記第１および第２のダイポール・エレメントと平行に配向され、前記第１および第２のダイポール・エレメントが、前記第３のダイポール・エレメントと前記反射器の間に配置される、請求項６８に記載のシステム。
【請求項７９】
前記第３の周波数帯域が、前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の間である、請求項７８に記載のシステム。
【請求項８０】
前記第１の周波数帯域が、前記第２の周波数帯域と前記第３の周波数帯域の間である、請求項７８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線通信に関し、より詳細には、マルチバンド・アンテナ構成（ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在では、アンテナ素子（ａｎｔｅｎｎａ  ｅｌｅｍｅｎｔ）およびアンテナ・アレイ（ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙ）の様々な構成が無線通信に利用されている。例えば、ダイポール・アンテナは、現在最もよく見られるアンテナ構成の１つである。ダイポール・アンテナは単純であるため、比較的安価で、容易に構築および配置することができる。したがって、ダイポール・アンテナは、おそらく、様々な移動局／基地局設備で最も広く使用される形態のアンテナ素子となっている。
【０００３】
一般に、ダイポール・アンテナ素子が与える利得は、わずか２．１３ｄＢｉである。したがって、既存の無線システム・メーカの多くは、ダイポールを対にして使用して、約５ｄＢｉまで利得を向上させている。例えば、接地平面より上方に複数対のダイポール・アンテナ素子を配置して、所望レベルの利得および所望の輪郭／指向性を有する放射パターンを実現したアンテナ・アレイを構成することができる。
【０００４】
現在の無線通信システムで見られるもう１つのアンテナ構成は、パッチ・アンテナ（ｐａｔｃｈ  ａｎｔｅｎｎａ）である。パッチ・アンテナ素子は、所望の動作周波数帯域に応じたサイズを有する一片の金属プレートを含む。パッチ・アンテナ素子は、ダイポール・アンテナ素子よりも高い利得が得られるが、同じ周波数帯域に対応するダイポール・アンテナ素子に比べるとサイズがかなり大きい。さらに、パッチ・アンテナでは、有用なアンテナ・アレイを実現するために、複雑な製造プロセスおよび／または組み立て技術が必要となることが多い。
【０００５】
時に、デュアル・バンド性能を有する基地局またはアクセス・ポイントを設けることが望ましいこともある。例えば、８００ＭＨｚと２．４ＧＨｚなど異なる周波数帯域を利用する、改良型移動電話サービス（ＡＭＰＳ）やパーソナル通信サービス（ＰＣＳ）などの異なるプロトコルに従って動作する無線通信に対応することが望ましいことがある。これに加えて、あるいはこれに替えて、特定の無線装置で、例えば複数のサービスにアクセスするために、複数の周波数帯域を利用することもある。例えば、必要なサービスに応じて、１つの無線装置が２．４ＧＨｚおよび５．２ＧＨｚの動作周波数を有することもある。したがって、無線信号の最適な送受信を行うためには、これら２つの帯域で効率の良いアンテナを提供しなければならない。
【０００６】
デュアル・バンド・アンテナ構成を提供する１つの従来技術は、これらの帯域それぞれに対応した複数のアンテナ素子が交互配置されたアンテナ・アレイ・アパーチャを形成することである。例えば、第１の周波数帯域に対応した複数のダイポール・エレメントを複数列に配置し、第２の周波数帯域に対応する複数のダイポール・エレメントをそれらの間に配置することができる。このように構成すると、１つのアンテナ・アレイ内に２つのシングル・バンド・アンテナ・システムが効果的に形成される。したがって、使用されるアンテナ素子の数が比較的多くなり、比較的複雑なアンテナ構成が得られる。さらに、このようなデュアル・バンド構成のアンテナ給電ネットワークは複雑になる可能性があり、また、複雑にしなければ望ましいものは得られない。例えば、交互に配置されたこれらのアンテナ・アレイそれぞれが低損失の（かつ高価な）アンテナ給電ケーブルを別個に必要とすることもある。
【０００７】
あるいは、単一の給電線を有する複数のデュアル・バンド・ダイポール・アンテナ素子を、負荷を用いて実現することもできる。詳細には、当該の各周波数で低インピーダンスまたは高インピーダンスとして機能する負荷をダイポールの各エレメント内に配置して、デュアル・バンド性能をもたらすことができる。しかし、周波数の最適化によってしばしば電流経路を調節することになり、またほとんどの場合に、所要帯域のインピーダンス整合を行うことになる。このようなデュアル・バンド・ダイポール・エレメントは比較的高価であり、また設計および製造が複雑である。
【０００８】
デュアル・バンド・アンテナ構成を実現するもう１つの技術は、前述のパッチ・アンテナ素子を利用することであった。例えば、１つのパッチ・アンテナに様々なモードを設定して、このパッチ・アンテナにデュアル・バンド性能を与えることもできる。しかし、このようなデュアル・バンド・モードを使用することにより、この素子の設計および製造はさらに複雑になる。さらに、これらのアンテナ素子は比較的大型のままである。したがって、特定のデュアル・バンド・システムでは、パッチ・アンテナ素子を使用することが望ましくないこともある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、給電プレートと接続された複数の放射分岐を使用することによって単一の給電線を有するマルチバンド・アンテナ素子を構成する、マルチバンド・アンテナ素子を提供するシステムおよび方法に関する。例えば、好ましい実施形態のマルチバンド・アンテナ素子の給電プレートは、複数の放射分岐を相互接続する三角形プレートで構成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、マルチバンド・アンテナ素子の共振周波数間の周波数分離は比較的小さく、例えば１．２倍程度などである。本発明の他の実施形態によれば、マルチバンド・アンテナ素子の共振周波数間の周波数分離は比較的大きく、例えば２．５倍程度などである。アンテナ素子の各周波数帯域は、マルチバンド素子の各放射分岐を変化させることによって最適化および／または調整することができることが好ましい。
【００１１】
さらに、または別法として、本発明の実施形態によれば、本発明のマルチバンド・アンテナ素子の複数の放射分岐を利用した広帯域アンテナ構成が提供される。例えば、本発明の一実施形態では、長方形または正方形の給電プレート構成を使用して、複数の放射分岐を相互接続することにより、ブロードバンド挙動をもたらす。アンテナ素子の周波数帯域は、このようなブロードバンド構成のマルチバンド素子の放射分岐を変化させることによって最適化および／または調整することができることが好ましい。
【００１２】
本発明の実施形態では、１つまたは複数の反射器を使用して、例えば指向性および／または放射パターンの成形を行う。例えば、本発明の実施形態では、マルチバンド・アンテナ素子の１つまたは複数の放射分岐を、当該マルチバンド・アンテナの別の１つまたは複数の放射分岐に対する反射器として使用することができる。さらに、または別法として、本発明の実施形態によれば、接地平面表面を反射器として使用することもできる。
【００１３】
前述の説明は、以下の本発明の詳細な説明がより良く理解されるように、本発明の特徴および技術的な利点をかなり大まかに要約したものである。以下では、本発明の特許請求の範囲の主題を構成する、さらに別の本発明の特徴および利点について述べる。当業者なら、開示する概念および具体的な実施形態は、本発明の目的を実施するためのその他の構造を修正または設計するための基礎として容易に利用することができることを理解されたい。また、当業者なら、そのような等価な構成が、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の趣旨および範囲を逸脱するものではないことも理解されたい。本発明の構成および動作方法の両方に関して、本発明を特徴付けると考えられる新しい特色、ならびに本発明のさらに別の目的および利点は、以下の説明を添付の図面と併せて考察すれば、より良く理解されるであろう。ただし、各図面は、例示および説明のみを目的として与えたものであり、本発明の限界を規定するものではないことを明確に理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明がより完全に理解されるように、添付の図面と合わせて、以下の説明を参照されたい。
【００１５】
本発明の様々な実施形態の概念および利点を理解する上で、従来技術による様々なアンテナ素子構成について述べることは有益であろう。したがって、以下では、ダイポール・アンテナ素子など従来技術のアンテナ構成について、ある程度詳しく述べておく。
【００１６】
図１Ａに示すように、ダイポールは、一対の平衡伝送線路を展開して１つの対非線形線路（極１０１）にすることによって構成される。その放射パターン、放射抵抗および指向性を決定する最重要要素は、長さ（ｌ）である。一般に受け入れられている最適な長さは、ドーナツ形に似た基本放射パターンを有する半波長ダイポール構成（ｌ＝１／２λ）である。これは、正弦波電流がダイポールの端点で消滅することによるものである。換言すれば、この構成は、その物理的共振長ｌによって基本放射パターンが決定される単一の共振周波数に制限される。このようなダイポール・アンテナの利得は、約２．１３ｄＢｉと測定および計算されている。
【００１７】
ダイポールの長さに対応した周波数より高い周波数でダイポールを動作させると、放射ローブ数が増え、いくつかの方向に広がってパワーが放射されるので、通常は実用的ではなくなる。したがって、前述のダイポール・アンテナ素子構成には、マルチバンドの実施を試みた場合の放射パターンの制御に関する難点がある。
【００１８】
当該の各周波数において低インピーダンスまたは高インピーダンスとして機能する負荷を極に配置して用いることにより、両帯域に対して１つの給電線しか有さないデュアル・バンド・ダイポールを実現することもできる。極１１１に負荷１１２を実装したダイポール構成を、図１Ｂに示す。前述の負荷は、スロットおよびミアンダを用いた構造上の摂動や、寄生構成要素または受動構成要素の追加など、いくつかの方法を用いて実現することができる。このようなデュアル・バンド・ダイポール構成の周波数最適化では、電流経路の調整が必要となることが多く、またほとんどの場合には、所要の帯域のインピーダンス整合を行うことが必要となる。
【００１９】
ダイポール・アンテナのインピーダンス帯域幅は、通常は、アンテナ素子の物理的直径によって制限される。したがって、一般的には、放射エレメントの直径を大きくすることによって、インピーダンス帯域幅を改善することができる。あるインピーダンス帯域幅を増大させる設計では、図１Ｃに示すように、緩やかなテーパを利用する。詳細には、極１２１の直径が、給電線結合部からダイポールの端点に向かって先細になっている。図１Ｃから分かるように、このようにしてダイポールの直径を増大させると、３次元の体積が生じ、平面エッチングなど低コストの製造技術を行うことが困難になる。したがって、広帯域バランおよびインピーダンス整合技術を必要とするボウタイ・アンテナ構成など、２次元設計が実施されている。同様に、プリントしたダイポール構成のトレースを広げて、より直径の大きなワイヤのようにすることも行われている。
【００２０】
アンテナの放射パターンを制御して、アンテナの指向性を向上させる、かつ／またはアンテナの利得を向上させるために、反射器が使用されることも多い。例えば、十分に大きな反射器の上に放射エレメントを配置したときには、後方放射を除去することができる。一般的な１つの技術では、図２Ａに示すように、反射器（接地平面２０２）と放射エレメント（極１０１を含むダイポール２０１）の間に、４分の１波長だけ間隔（Ｓ＝１／４λ）をあける。この４分の１波長の間隔により、アンテナ素子が放射する場どうしが強め合う結合をし（同相）、これによりブロードサイド（ダイポール２０１の、接地平面２０２とは反対側）の放射振幅が増大する。
【００２１】
図２Ｂに示すように、折り返し反射器を用いて、放射パターンをさらに制御することができる。詳細には、図２Ｂの接地平面２１２は、ダイポール２０１に平行な軸に沿って折り畳んであり、駆動エレメントは、折り返し表面から折り返し距離Ｓの中心に配置され、αは折り返し表面がなす角度を示している。このような構成は、能動コーナ・リフレクタと呼ばれる。このような反射器構成の有効性は、アパーチャにおける等位相面の質によって決まるので、反射器および給電線の配置は周波数依存である。間隔Ｓが１λに近づくにつれて、給電アンテナに対して反射場が進行することによって、位相の打ち消し、すなわち弱め合う結合が起こり、ブロードサイドがナルになる。
【００２２】
本発明の様々な実施形態は、複数の放射分岐を利用したダイポール・アンテナ素子構成を実施することによって、マルチバンド・アンテナ構成の実施に伴う難点に対処するものである。図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、放射分岐３０１および３１１を含む２つのマルチバンド・ダイポール・アンテナ素子構成が示してある。詳細には、図３Ａの構成は、最も高い周波数帯域または広帯域周波数帯域の上端に対応する放射分岐３０１が、最も低い周波数帯域または広帯域周波数帯域の下端に対応する放射分岐３１１の下方または後方に配置された、マルチバンド・ダイポール・アンテナ素子構成を示している。これとは逆に、図３Ｂの構成は、最も低い周波数帯域または広帯域周波数帯域の下端に対応する放射分岐３１１が、最も高い周波数帯域または広帯域周波数帯域の上端に対応する放射分岐３０１の下方または後方に配置された、マルチバンド・ダイポール・アンテナ素子構成を示している。以下では、これらの特定の構成についてさらに詳細に述べる。
【００２３】
本発明のアンテナ素子の放射分岐に関連する共振周波数の周波数分離は、高周波数を低周波数の約１．２倍程度にするなど極めて小さくすることも、あるいは高周波数を低周波数の約２．５倍程度にするなどかなり大きくすることもできる。本発明の好ましい実施形態によれば、アンテナ素子のただ１つの周波数帯域（ブロードバンド構成の場合）または複数の周波数帯域（マルチバンド構成の場合）は、各放射分岐を変化させることによって容易に最適化または変更することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態では、マルチバンド動作またブロードバンド動作に単一の給電線を使用する。例えば、図３Ｃに示すような単一の平衡給電線を、好ましい実施形態のダイポール・アンテナ素子に対して使用することができる。本発明のアンテナ素子の複数の放射分岐に対して、１本の伝送線路で直接直列に給電を行うことができるが、このような給電構成では、一般に、整合状態が低下する。給電線路間の分離ならびに放射分岐間の分離も、整合特性および放射特性に影響を及ぼす。
【００２５】
本発明の実施形態では、導電性プレートによって放射分岐どうしを結合する信号給電技術を利用する。本発明のマルチバンド・アンテナ素子で使用される様々な構成の信号給電プレート（すなわち放射分岐より大きな表面積を有する導電性プレート）を、図４Ａ〜図４Ｅに示す。詳細には、図４Ａおよび４Ｂは、図３Ａの構成に対応する放射分岐構成を示しており、それぞれ三角形の信号給電プレート４０１および４０２を実装して、異なる共振周波数を有する放射分岐３０１と３１１とを結合している。図４Ｃおよび図４Ｄは、図３Ｂの構成に対応する放射分岐構成を示しており、それぞれ三角形の信号給電プレート４０１および４０２を実装して、異なる共振周波数を有する放射分岐３０１と３１１とを結合している。
【００２６】
本発明の信号給電プレートは、アンテナ素子に対する負荷効果を生み出し、これによりアンテナの帯域のインピーダンス整合が改善される。したがって、信号給電プレートは、インピーダンス整合ならびにその他の動作特性を最適化するように、大きさ、形状および／または向きを決定することができる。例えば、三角形の向きが逆である特定の三角形信号給電プレート４０１または４０２は、最良の帯域および／またはインピーダンス整合を生じる特定の向きがあるなら、それに基づいて選択することができる。
【００２７】
図４Ｅは、信号給電プレートの別の構成を示す図である。正方形の信号給電プレート４０３を用いた図４Ｅの構成は、２つの放射分岐が結合して１つの要素になっているように見えるので、超広帯域アンテナ素子を提供する。このブロードバンド効果は、ダイポールのモードが縮退することによって結合することによるものである。詳細には、信号給電プレートのサイズが大きくなるにつれて、共振帯域が拡散し、帯域が広くなるように効果的にアンテナ素子をデキューイング（ｄｅ−Ｑｉｎｇ）する。
【００２８】
本発明の実施形態のアンテナ素子構造は、ＦＲ４などのプリント回路基板（ＰＣＢ）の基板上に容易にプリントして、複数の放射分岐を用いた多重共振動作を実現することができることを理解されたい。このようなＰＣＢアンテナ素子構成は、反射器および／または導波器（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ  ａｎｄ／ｏｒ  ｄｉｒｅｃｔｏｒ）など、動作特性を改善するための寄生エレメントを含むことができる。このようなアンテナ素子設計は、マルチバンド・セルラ基地局のアレイ・アンテナ設計の有力な候補である。
【００２９】
好ましい実施形態のマルチバンド・アンテナ素子の多周波数動作は、適当な放射分岐の長さを変更することによって調整することができる。しかし、外側の放射分岐（図４Ａおよび図４Ｂの放射分岐３１１、図４Ｃおよび図４Ｄの放射分岐３０１、図４Ｅの放射分岐３１１）では、これらの信号給電プレートの容量性効果の間に電流が供給され、これにより共振周波数の上向きのシフトが生じる。すなわち、内側および外側の放射分岐内を流れる電流が動作周波数（マルチバンド構成）またはブロードバンド整合（ブロードバンド構成）を規定するだけでなく、一般には、容量性効果によっても、ある程度の共振周波数のシフトが生じることになる。さらに、通常は、本発明の信号給電プレートの寸法が、得られるマルチバンド・アンテナ素子の動作周波数に影響を及ぼすことになるが、逆に、本発明の信号給電プレートの寸法が、放射分岐の分離に関する設計基準によって決まることもある。
【００３０】
本発明の信号給電プレートに関連する前述の容量性効果は、図５に示すように平行なプレートの電流を漸減または互いに遠ざけて、この結合効果を分離する構成を用いることによって、軽減することができる。図５の実施形態でも、図４Ｄに示す構成と同様に、高周波数の放射分岐（すなわち短い方の放射分岐）はアンテナ素子の内部（例えば信号発生器寄りに）に配置され、低周波数の放射分岐（すなわち長い方の放射分岐）はアンテナ素子の外部（例えば高周波数の放射分岐の上方または前方）に配置される。しかし、図５の実施形態では、三角形の信号給電プレート５０１が先細形状になっており、互いの距離が離れて結合効果を低減することにより、テーパ穴状の信号給電プレート構成（ｔａｐｅｒｅｄ  ｂｏｒｅ  ｓｉｇｎａｌ  ｆｅｅｄ  ｐｌａｔｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）が得られる。代替の実施形態では、台形や湾曲形状など、これとは異なるテーパ穴状の信号給電プレート構成を使用して、ブロードバンド動作など所望の動作特性をもたらすこともできる。
【００３１】
図５の矢印５２０は、外側の放射分岐（ｒａｄｉａｔｉｎｇ  ｂｒａｎｃｈ）（ここでは低周波数の分岐）に関連する電流の流れを示し、図５の矢印５１０は、内側の放射分岐（ここでは高周波数の分岐）に関連する電流を示している。これらの電流経路により、図示の実施形態の放射分岐に関連する共振周波数が決定される。したがって、図５に示すテーパ穴状の信号給電プレート構成はマルチバンド動作を実現し、その動作周波数は、上述のように適当な放射分岐の長さを調節することによって調整することができる。しかし、テーパ穴状の信号給電プレート構成では、不要な蓄積エネルギーが減少することにより、アンテナの各共振の帯域も増大する。
【００３２】
実質的に周波数非依存モードである別のモードは、好ましい実施形態において、テーパ穴状の信号給電プレート５０１により得られるアンテナ構造を最適化することによって得られる。周波数非依存効果は、矢印５３０の電流に関連するフリンジ電界（ｆｒｉｎｇｉｎｇ  ｆｉｅｌｄ）を表す矢印５４０の下に示すアパーチャを形成する、テーパ穴状の信号給電プレート５０１の間の構造のスケーリング・ファクタが滑らかであることによるものである。このモードで生じる最低共振は、フリンジ電界を形成するアパーチャによって決まる。この電気的特性は、ホーン・アンテナまたはテーパ・スロット・アンテナと同様である。
【００３３】
上述のように、各実施形態のアンテナ素子を特定の１つまたは複数の周波数での動作のために設計および／または調整する際には、放射分岐の長さ、ならびに本発明の信号給電プレートのサイズ、形状および／または幾何形状を考慮することが好ましい。本発明の好ましい実施形態において用いられる４つの主要な汎用設計パラメータを図６Ａに示し、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤで表す。これらのパラメータによる構造構成に応じて、様々な共振モードおよび動作モードを実現することができる。
【００３４】
外側の放射分岐（ここでは低周波数の放射分岐）に関連する動作特性は、主としてパラメータＡおよびＢによって決まり、内側の放射分岐（ここでは高周波数の放射分岐）に関連する動作特性は、主としてパラメータＢおよびＣによって決まる。詳細には、パラメータＡおよびＣは、それぞれ外側および内側の放射分岐に関連する個々の共振を調整するものであり、信号給電プレートのサイズ、形状および／または幾何形状（パラメータＢ）は、これらの放射分岐に合わせる。周波数非依存モードの動作では、パラメータＡ、ＢおよびＤを最適化することができる。
【００３５】
図６Ｂ〜図６Ｅは、パラメータＡ、Ｂ、ＣおよびＤの様々な性質を示す図である。図６Ｂ〜図６Ｅに示す特定の性質に応じて、アンテナ素子の構造を変化させることができる。このような様々な性質に関連する効果を要約して、以下の表に示す。
【００３６】
【表１】
2006519545.tif 000003
【００３７】
上記の表の記述は、図６Ａの構成に配置された低周波数および高周波数の放射分岐に関するものであるが、上記のパラメータおよび性質はその他のマルチバンド・アンテナ素子構成についても同様に有効であることを理解されたい。例えば、低周波数の放射分岐が高周波数の放射分岐の下方または後方に配置される場合には、上記の表における「低周波数」および「高周波数」の記述が入れ替わることになる。
【００３８】
上記より、性質Ａ１およびＣ１（Ｃ１は高周波数、Ａ１は低周波数に関する）を選択すれば、共振周波数を独立して調整または制御することができることは明らかであろう。さらに、性質Ｂ１およびＢ２は低周波数の放射分岐に関連する電流経路に影響を及ぼすので、低い方の共振周波数も性質Ｂ１およびＢ２によって決定される。性質Ａ２およびＣ２は、個々の放射分岐の帯域幅に影響を及ぼす。すなわち、一般的に、性質Ａ２およびＣ２が大きくなると、放射分岐の帯域幅も大きくなる。
【００３９】
性質Ｂ３の角度は、ダイポール構成の２つの電流経路の分離に関するものであり、したがって、この角度が大きくなるほど、結合状態は低減される。さらに、性質Ｂ３は、マルチバンド・アンテナ素子の複数の共振帯域間の整合にも影響を及ぼす。また、信号給電プレートが、図５に関連して上述したように別の共振モードと関連するだけでなく、アンテナのＱ値も低下させ、超広帯域周波数非依存モードを生じるので、性質Ｂ３は、ある程度のブロードバンド化効果も有する。性質Ｂ１、Ｂ２およびＢ３は、この超広帯域周波数非依存モードのアパーチャを決定し、このアパーチャにより、このモードの動作周波数が決定される。
【００４０】
パラメータＤ１およびＤ２は、テーパ・スロット・アンテナと似た動作を行う湾曲した信号給電プレートの実施形態を規定するものである。このテーパ・スロットは、図５に関連して上述したものと同様に、周波数非依存導波路として機能することになる。
【００４１】
一実施形態では、性質Ａ３およびＡ４は、サイズ縮小のために用いられる。例えば、低い方の共振周波数に関連する性質Ａ１が、かなり長くなることもある。したがって、性質Ａ３およびＡ４に従って放射分岐を折り返して、サイズを縮小した放射分岐を形成することができる。図６Ｅに示す実施形態では、このような放射分岐の全体の長さを、おおよそ性質Ａ３の長さだけ短縮することができる。性質Ａ４に関連するテーパを選択して、負荷効果をもたらし、共振周波数を調整し、かつ／または帯域幅を改善することもできる。言うまでもなく、放射エレメントのサイズを縮小する際には、図６Ｄに示す折り返し構成など、様々な実施形態を用いることができる。
【００４２】
従来技術によれば、周波数の高いエレメントは、それよりも物理的に大きな、周波数の低いエレメントの前方に配置されることになる。従来技術でこのような構成にする１つの理由は、より大きなエレメントが波長の短い電磁波をブロックする、すなわち「ショート」するからである。このような状況では、周波数の高い電磁波は、大きいエレメントを超えて伝播することができない。それどころか、より大きなエレメントは、実質的に、より高周波数のエレメントに対する反射器となる可能性がある。
【００４３】
本発明の実施形態は、上記の現象を利用して、ブロードサイドの放射を最適化する。詳細には、エレメント間の分離に応じて、得られる放射電界の位相を強めあうように結合して、ブロードサイドの放射パターンを最適化することができる。ただし、従来技術とは異なり、本発明の好ましい実施形態では、高周波数の放射分岐が低周波数の放射分岐の下方または後方に配置されるように放射分岐を配置する。
【００４４】
図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、高周波数の放射分岐を低周波数の放射分岐の下方または後方に配置した、ブロードサイドの放射を最適化する好ましい実施形態の構成が示してある。詳細には、上述のように低い共振周波数を有する放射分岐３１１を外側放射器として配置し、上述のように低い共振周波数を有する放射分岐３０１を内側放射器として配置する。本発明の好ましい実施形態ではダイポール・アンテナ素子構成を提供するが、図７Ａおよび図７Ｂでは各放射分岐の１つの極のみを示すために簡略化して示してあることを理解されたい。
【００４５】
図７Ａおよび図７Ｂには、例えば接地平面を含むことができる反射器７０１も示してある。図７Ａおよび図７Ｂでは簡略化して示してあるが、好ましい実施形態の反射器７０１は折り返し反射器を含む。例えば、反射器７０１は、反射器７０１の側面が約４５°の角度で配置されるように、放射分岐３０１および３１１のすぐ後方のこれらと平行な軸に沿って一度だけ折り返すことなどにより、コーナ・リフレクタ構成にすることができる。言うまでもなく、必要なら、反射器の角度は、１８０°未満であれば、４５°以外の任意の角度にすることができる。反射器７０１のその他の構成では、図２Ｂに示すようなものなど、折り返しを複数回行っても良い。また、代替実施形態では、折り返し表面を含まない反射器７０１の構成を用いることもできることは言うまでもない。例えば、反射器７０１は、実質的に放射分岐の形状に対応したエレメントで構成することもできる。ただし、放射分岐に対する反射器となるように、反射器の長さは最も長い放射分岐より長くしておく。
【００４６】
簡略化のために図７Ａおよび図７Ｂには示していないが、放射分岐７０１と７１１とを、上述のような単一の給電プレートを用いて結合することが好ましい。さらに、図７Ａおよび図７Ｂには詳細には示していないが、放射分岐は、上述のようにパラメータＡ、Ｂ、ＣおよびＤの性質を調節することなどによって、所望の動作特性を実現するように構成することができることを理解されたい。
【００４７】
高周波数の放射分岐が低周波数の放射分岐の下方または後方に配置される図７Ａおよび図７Ｂに示す放射分岐構成では、これらの周波数それぞれに対して効果的に反射器を使用することが可能になる。詳細には、反射器７０１が、放射分岐３１１に関連する放射場をアンテナのブロードサイド方向に向ける反射器となる。したがって、放射分岐３１１から反射器７０１の方向に伝播する放射場は、反射器７０１で反射されて、放射分岐３１１からアンテナのブロードサイド方向に放射される場と結合して、アンテナのブロードサイドから伝播する波面を形成する。さらに、放射分岐３１１および反射器７０１は、放射分岐３０１に関連する放射場をアンテナのブロードサイド方向に向ける反射器となる。放射分岐３０１から放射分岐３１１の方向に伝播する放射場は、放射分岐３１１で反射されて、放射分岐３０１から反射器７０１の方向に放射される場と結合する。この結合した放射場は、反射器７０１に向かって伝播し、反射器７０１で反射されて、アンテナのブロードサイドから伝播する波面を形成する。
【００４８】
図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態では、放射分岐３１１は、放射分岐３０１に対する副反射器として機能する。反射器７０１は、放射分岐３０１および放射分岐３１１の両方に対する反射器として機能する。
【００４９】
放射分岐３１１が放射分岐３０１に対する副反射器として機能する図７Ａおよび図７Ｂの構成は、各帯域の利得が非常に近いマルチバンド・アンテナ素子を実現する。すなわち、低共振周波数の放射分岐に関連する利得が、公共心周波数の放射分岐に関連する利得に近い。現在の技術で利用可能なほとんどのデュアル・バンド・アンテナ設計では、１つの帯域の利得は、他方の帯域の利得とはかなり異なるのが普通である。例えば、従来のデュアル・バンド構成では、サイズの異なる放射エレメントを使用することにより、各帯域に関連するアンテナ・アパーチャが非常に様々になる。例えば、デュアル・バンド・パッチ・アンテナでは、高周波数に関連するパッチ・エレメントと低周波数に関連するパッチ・エレメントとでは、サイズ、厚さおよび給電経路が全く異なる。デュアル・バンド・ダイポール・アンテナ構成にも同様の差異があるが、場合によっては目視検査では容易に確認することができない可能性もある。こうした差異により、異なる放射アパーチャが生じ、これにより２つの帯域の間で利得に差が生じることになる。さらに、一方の帯域の放射メカニズムは通常は他方とは異なるので、一方の帯域の電流があるモードを有し、他方の帯域の電流はそれとは別のモードに従う。これら２つのモードに関連する利得は、それぞれ異なる。しかし、図７Ａおよび図７Ｂに示すような副反射器構成を実施する本発明の好ましい実施形態では、複数の帯域の利得が実質的に均衡したマルチバンド動作が実現される。
【００５０】
上記の説明から理解されるように、放射分岐どうしの間に間隔を空けると、放射場と反射放射場の位相結合が影響を受ける。図７Ａおよび図７Ｂに示す放射分岐間の最適な間隔を決定する数式は、以下の数式（１）で与えられる。
【００５１】
【数１】
2006519545.tif 000004
ここで、Ｓ１は放射分岐３０１と３１１の間の分離（図７Ｂ参照）、Ｓ２は放射分岐３０１と反射器７０１の間の分離（図７Ｂ参照）、λ１は放射分岐３１１の共振周波数、λ２は放射分岐３０１の共振周波数、ｘは自然数である。
【００５２】
分離距離Ｓ１は、放射分岐３０１から放射される場の反射を考慮して最適化することが好ましい。したがって、本発明の好ましい実施形態のＳ１は、放射分岐３０１の波長λ２の因数である。これらの放射分岐に対する反射器７０１の位置は、共振周波数波長（放射分岐３１１では比＿λ１、放射分岐３０１では比＿λ２）によって決まり、以下の数式（２）および（３）で与えることができる。
【００５３】
【数２】
2006519545.tif 000005
好ましい実施形態によれば、各放射分岐に対する反射器７０１の最適な位置は、それぞれの波長の０．２５から０．７の間である。
【００５４】
これに加えて、または別法として、本発明の実施形態では、導波器エレメントを使用して、各帯域のアンテナ利得を向上させる。図８を参照すると、導波器エレメントを含むように図７Ａおよび図７Ｂの放射分岐構成に修正を加えた実施形態が示してある。上述の図７Ａおよび図７Ｂと同様に、図８も、各放射分岐の単一の極のみを示すように簡略化してあることを理解されたい。
【００５５】
好ましい実施形態によれば、導波器８１１は、その駆動エレメントである放射分岐３１１に対する最適な長さに調整される。導波器８１１と放射分岐３１１の間の分離も、最大の指向性が得られるように最適化されることが好ましい。同様に、導波器８０１は、その駆動エレメントである放射分岐３０１に対して最適な長さに調整されることが好ましい。導波器８０１と放射分岐３０１の間の分離も、最大の指向性が得られるように最適化されることが好ましい。
【００５６】
アンテナ素子の各動作帯域に対して導波器エレメントを利用した図８の実施形態は、図７Ａおよび図７Ｂの構成より高いアンテナ利得を両帯域で実現することを理解されたい。図８の構成のもう１つの利点は、このような導波器エレメントを使用することによって、動作周波数の比が２を超えたときに、分離Ｓ２に関する最適化制約がある程度緩和されることである。詳細には、導波器エレメント８０１により、Ｓ２を若干小さくして、放射分岐３０１に関連する放射のブロードサイドにおける相殺を低減することができる。
【００５７】
上記では、構成の異なる２つの放射分岐を有するマルチバンド・アンテナ素子構成に関連して、一例としてデュアル・バンド構成に関連して実施形態について述べたが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。例えば、本発明のマルチバンド・アンテナ素子は、図９に示すように異なる３つの放射分岐を使用した３バンド構成にすることもできる。本発明の好ましい実施形態はダイポール・アンテナ素子構成を提供するものであるが、各放射分岐の単一の極のみを示すように図９は簡略化してあることを理解されたい。
【００５８】
図９の実施形態では、放射分岐３０１および３１１ならびに反射器７０１は、図７を参照して上述したように設けられる。ただし、放射分岐３０１の高い共振周波数と放射分岐３１１の低い共振周波数の間の共振周波数を有する放射分岐９０１が、放射分岐３１１の前方または上方に配置されている。図９の構成では、放射分岐９０１は、低共振放射分岐３１１を、アンテナのブロードサイド方向に最適な放射を得るための反射器として利用する。放射分岐９０１に関連するブロードサイド放射の指向性は分離Ｓ３の影響を直接受けるが、放射分岐３０１および３１１が利用する反射器７０１は、図示の実施形態の放射分岐９０１に対して最小限の影響しか持たない。
【００５９】
図９に示すマルチバンド・アンテナ素子構成とは異なる形で、代替実施形態を実施することもできることを理解されたい。例えば、一実施形態では、最高周波数の放射分岐３０１および中間の周波数の放射分岐９０１の位置を、最低の周波数の放射分岐３１１に対して入れ替えることもできる。さらに、これらの放射分岐に関連する特定の帯域は、図９に示すものに限定されるわけではない。例えば、必要なら、放射分岐９０１に関連する中間の周波数を設定するのではなく、放射分岐３０１と同じ共振周波数となるように放射分岐９０１を構成して、この帯域の動作に関する利得を向上させる、かつ／またはこの帯域の動作に関する信号のダイバーシチを得ることもできる。
【００６０】
簡略化のために図９には示していないが、上述のような信号給電プレートを使用して、放射分岐３０１と３１１、および／または放射分岐３１１と９０１など、様々な放射分岐を結合することが好ましい。一実施形態の放射分岐９０１は、放射分岐３０１および３１１の給電線とは別個のアンテナ給電線を利用して、接近しすぎた共振周波数を効果的に統合し易くする。したがって、放射分岐３０１と３１１の共振周波数の間の周波数分離が１．２倍程度である場合には、放射分岐３０１と９０１、ならびに放射分岐３１１と９１１の共振周波数の間の周波数分離は、０．５倍未満程度にすることができる。
【００６１】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、単一の給電線を実装した３バンド・アンテナ素子構成の実施形態が示してある。図１０Ａおよび図１０Ｂの実施形態では、図５に関連して上述したものとほぼ同様のテーパ穴状の信号給電プレート５１０を用いて、放射分岐３０１と３１１が結合される。さらに、図１０Ａおよび図１０Ｂの実施形態では、放射分岐３１１の上方に複数の放射分岐を配置して、第３のモードを提供する。図１０Ａに示す構成は、概ね図９に関連して上述したように、放射分岐３１１と９１０を結合する直列伝送線路１０１０を含む。図１０Ｂに示す構成では、放射分岐３１１の上に追加の放射分岐１００１を含み、上述の放射分岐よりはるかに低い共振周波数を有する放射分岐を形成する。
【００６２】
単一給電線構成を提供するもう１つの実施形態を、図１１Ａおよび図１１Ｂに示す。図１１Ａおよび図１１Ｂの実施形態では、ダイポール・アンテナの各片側半分の放射分岐３０１、３１１および９０１、信号給電プレート４０２ならびに直列伝送線路１０１０は、ＰＣＢ基板などの誘電体基板１１１１の両面に配置される。放射分岐３０１、３１１および９０１、信号給電プレート４０２、ならびに／または直列伝送線路１０１０は、一部重複した領域を生じて、図１１Ｂに示すように導波路１１１０を画定するように配向される。
【００６３】
図示の実施形態の導波路１１１０は、アンテナ素子の中を様々な放射分岐まで信号を案内する。誘電体材料がその中に配置された導波路１１１０内を伝播する電磁波は速度が低下し、これによりアンテナ素子構成をより小型にすることが可能になることを理解されたい。図１１Ａおよび図１１Ｂに示す実施形態の構成に関連するもう１つの利点は、ＰＣＢ自体に平面バランを実装し、ダイポール・アンテナ素子に対して均衡した給電を行うことができることである。
【００６４】
本発明の概念を実施する試作アンテナを、図１２Ａ〜図１２Ｄに示す。図１２Ａ〜図１２Ｄに示す試作構成では、マルチバンド・ダイポール・アンテナ素子１２００は、バラン１２５０によって給電され、反射器７１０の前方に配置される。折り返し放射分岐３１１と組み合わせて信号給電プレート５０１を使用することにより、アンテナ素子１２００は、アンテナ素子１２００の最低動作周波数帯域で動作可能な通常の折り返し型ではないダイポール・アンテナより約１．５倍小さくなることを理解されたい。
【００６５】
図１２Ａ〜図１２Ｄの実施形態では、指向性の高いアンテナを実現し、放射分岐間のインピーダンス整合を改善するために反射器７０１を使用することを含む。図示の実施形態では、反射器７１０を折り返して、コーナ・リフレクタ構成を形成している。ただし、代替実施形態では、様々な構成を利用することができる。例えば、反射器７１０は、アンテナ素子１２００と同じ基板上に印刷したものなど、アンテナ素子の最低動作波長より長い長さを有するストリップ状エレメントを含むこともできる。
【００６６】
図１２Ａ〜図１２Ｄに示した試作アンテナ構成の一実施形態を１．５から１．７６ＧＨｚ（低帯域）および２．８から３．３６ＧＨｚ（高帯域）に対応するように構成し、反射減衰量を測定した。図１３は、測定した反射減衰量を示すグラフであり、測定インピーダンス帯域幅が低帯域および高帯域でそれぞれ１２％および１５％になることを示している。測定した各帯域に関連する利得は、約７ｄＢｉであった。したがって、この例示的な試作アンテナ構成では、両帯域の利得はほぼ同じであり、各帯域のインピーダンス帯域幅は１０％超である。
【００６７】
もう１つの重要な特徴は、その結果得られる放射パターンまたはアンテナ・パターンである。図１４Ａ〜図１４Ｃは、上述のように構成した試作アンテナの各帯域内のファー・フィールド放射パターンを示す図である。低帯域の放射パターンおよび高帯域の放射パターンがほぼ同じであることを理解されたい。
【００６８】
本明細書では、ダイポール・アンテナ素子構成に関連して好ましい実施形態について説明したが、本発明の概念はこの構成に限定されないことを理解されたい。例えば、図４Ａ〜図４Ｅに示したアンテナ素子の半分（すなわち右側または左側のいずれか）を用いて、移動端末において好ましいと考えられるモノポール構成を実施することもできる。
【００６９】
本発明の実施形態は、示した放射分岐構成に限定されないことを理解されたい。例えば、本発明の実施形態では、図１に示すような先細放射分岐、ボウタイ放射分岐、円筒形放射分岐などを利用することもできる。
【００７０】
さらに、本発明によれば、異なる、または複数の偏波をもたらす構成を提供することができる。例えば、放射分岐を直交するように配置した構成にすれば、直交偏波をもたらすことができる。一実施形態によれば、各帯域ごとに４つの放射分岐を使用して、一対の放射分岐をほぼ図４Ａ〜図４Ｅに示すように配置し、もう１つの対の放射分岐をその中心軸の周りに９０°回転して配置することによって垂直偏波および水平偏波をもたらすようにして、直交偏波をもたらす。
【００７１】
上記では本発明のアンテナによる信号伝送に関連して様々な実施形態について述べたが、本明細書に開示する概念は、信号伝送および信号受信の両方に適用することができることを理解されたい。したがって、必要なら、本発明のマルチモード・アンテナ素子は、送信機（信号発生器）、受信機および／または送受信機に結合することができる。したがって、本明細書で用いる「放射分岐」という表現は、信号の伝送、信号の受信および／またはそれらの組合せに適合した様々な分岐を含む。
【００７２】
本発明およびその利点について詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、様々な変更、置き換えおよび改変を行うことができることを理解されたい。さらに、本願の範囲は、本明細書に記載したプロセス、機械、製造法、物質の組成、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されるものではない。本明細書に記載の実施形態と実質的に同じ機能を実行する、または実質的に同じ結果をもたらす、既存のまたは将来開発されるであろうプロセス、機械、製造法、物質の組成、手段、方法またはステップを本発明によって利用することができることは、当業者なら容易に理解できるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、このようなプロセス、機械、製造法、物質の組成、手段、方法またはステップを含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１Ａ】従来技術のダイポール・アンテナ素子構成を示す図である。
【図１Ｂ】従来技術のダイポール・アンテナ素子構成を示す図である。
【図１Ｃ】従来技術のダイポール・アンテナ素子構成を示す図である。
【図２Ａ】従来技術のコーナ・リフレクタ・ダイポール・アンテナ・システム構成を示す図である。
【図２Ｂ】従来技術のコーナ・リフレクタ・ダイポール・アンテナ・システム構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態によるマルチバンド・アンテナ素子の放射分岐構成を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態によるマルチバンド・アンテナ素子の放射分岐構成を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態によるマルチバンド・アンテナ素子の放射分岐構成を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による信号給電プレートを含む図３Ａ〜図３Ｃに示す放射分岐構成を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による信号給電プレートを含む図３Ａ〜図３Ｃに示す放射分岐構成を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態による信号給電プレートを含む図３Ａ〜図３Ｃに示す放射分岐構成を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の実施形態による信号給電プレートを含む図３Ａ〜図３Ｃに示す放射分岐構成を示す図である。
【図４Ｅ】本発明の実施形態による信号給電プレートを含む図３Ａ〜図３Ｃに示す放射分岐構成を示す図である。
【図５】本発明によるマルチバンド・アンテナ素子の一実施形態を示す図である。
【図６Ａ】本発明のマルチバンド・アンテナ素子を所望の動作特性に合わせて構成するのに有用なパラメータおよび性質を示す図である。
【図６Ｂ】本発明のマルチバンド・アンテナ素子を所望の動作特性に合わせて構成するのに有用なパラメータおよび性質を示す図である。
【図６Ｃ】本発明のマルチバンド・アンテナ素子を所望の動作特性に合わせて構成するのに有用なパラメータおよび性質を示す図である。
【図６Ｄ】本発明のマルチバンド・アンテナ素子を所望の動作特性に合わせて構成するのに有用なパラメータおよび性質を示す図である。
【図６Ｅ】本発明のマルチバンド・アンテナ素子を所望の動作特性に合わせて構成するのに有用なパラメータおよび性質を示す図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態によるマルチバンド・アンテナ素子の副反射器放射分岐構成を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態によるマルチバンド・アンテナ素子の副反射器放射分岐構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による導波器エレメントを有するマルチバンド・アンテナ素子の副反射器放射分岐構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態によるマルチバンド・アンテナ素子の副反射器放射分岐構成を示す図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による信号給電プレートおよび伝送線路を含む図９の放射分岐構成を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による信号給電プレートおよび伝送線路を含む図９の放射分岐構成を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態による、信号給電プレートを含むマルチバンド・アンテナ素子をプリント回路基板で実施した態様を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による、信号給電プレートを含むマルチバンド・アンテナ素子をプリント回路基板で実施した態様を示す図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態によるコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態によるコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態によるコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成を示す図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態によるコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成を示す図である。
【図１３】図１２Ａ〜図１２Ｄに示すコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成の帰還信号損失を示すグラフである。
【図１４Ａ】様々な周波数における図１２Ａ〜図１２Ｄのコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成の放射パターンをプロットした図である。
【図１４Ｂ】様々な周波数における図１２Ａ〜図１２Ｄのコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成の放射パターンをプロットした図である。
【図１４Ｃ】様々な周波数における図１２Ａ〜図１２Ｄのコーナ・リフレクタ・マルチバンド・アンテナ構成の放射パターンをプロットした図である。
【図１Ａ】
2006519545.tif 000007
【図１Ｂ】
2006519545.tif 000008
【図１Ｃ】
2006519545.tif 000009
【図２Ａ】
2006519545.tif 000010
【図２Ｂ】
2006519545.tif 000011
【図３Ａ】
2006519545.tif 000012
【図３Ｂ】
2006519545.tif 000013
【図３Ｃ】
2006519545.tif 000014
【図４Ａ】
2006519545.tif 000015
【図４Ｂ】
2006519545.tif 000016
【図４Ｃ】
2006519545.tif 000017
【図４Ｄ】
2006519545.tif 000018
【図４Ｅ】
2006519545.tif 000019
【図５】
2006519545.tif 000020
【図６Ａ】
2006519545.tif 000021
【図６Ｂ】
2006519545.tif 000022
【図６Ｃ】
2006519545.tif 000023
【図６Ｄ】
2006519545.tif 000024
【図６Ｅ】
2006519545.tif 000025
【図７Ａ】
2006519545.tif 000026
【図７Ｂ】
2006519545.tif 000027
【図８】
2006519545.tif 000028
【図９】
2006519545.tif 000029
【図１０Ａ】
2006519545.tif 000030
【図１０Ｂ】
2006519545.tif 000031
【図１１Ａ】
2006519545.tif 000032
【図１１Ｂ】
2006519545.tif 000033
【図１２Ａ】
2006519545.tif 000034
【図１２Ｂ】
2006519545.tif 000035
【図１２Ｃ】
2006519545.tif 000036
【図１２Ｄ】
2006519545.tif 000037
【図１３】
2006519545.tif 000038
【図１４Ａ】
2006519545.tif 000039
【図１４Ｂ】
2006519545.tif 000040
【図１４Ｃ】
2006519545.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月27日(2005.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の共振周波数帯域と関連する第１の放射分岐と、
第２の共振周波数帯域と関連する第２の放射分岐と、
前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐とを結合し、それにより前記第１および第２の放射分岐に対する単一の信号給電線を提供する第１の信号給電プレートと、
第１の共振周波数帯域と関連した第３の放射分岐と、
第２の共振周波数帯域と関連した第４の放射分岐と、
前記第３の放射分岐と前記第４の放射分岐とを結合し、それにより前記第３および第４の放射分岐に対する単一の信号給電線を提供する第２の信号給電プレートとを含む、アンテナ素子。
【請求項２】
前記第１の共振周波数帯域が、前記第２の共振周波数帯域の約１．２倍から２．５倍の範囲内である、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項３】
反射器をさらに含み、該反射器が、前記第２の放射分岐と該反射器の間に前記第１の放射分岐が配置されるように配向される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項４】
前記第１の放射分岐と前記反射器の間に配置された第１の指向性エレメントと、
第２の指向性エレメントとをさらに含み、前記第２の放射分岐が、前記第２の指向性エレメントと前記反射器の間に配置される、請求項６に記載のアンテナ素子。
【請求項５】
前記第１の放射分岐と前記反射器の間隔Ｓ１が、約０．２５λ１から０．７λ１の範囲内であり、λ１が前記第１の共振周波数帯域の固有波長であり、前記第２の放射分岐と前記反射器の間隔Ｓ２が、約０．２５λ２から０．７λ２の範囲内であり、λ２が前記第２の共振周波数帯域の固有波長である、請求項３に記載のアンテナ素子。
【請求項６】
間隔Ｓ１が、以下の数式に従って、Ｓ２の関数として決定される、請求項５に記載のアンテナ素子。
【数１】
2006519545.tif 000042
【請求項７】
第３の共振周波数帯域と関連した第５の放射分岐をさらに含み、前記第１および第２の放射分岐が、前記第３の放射分岐と前記反射器の間に配置される、請求項３に記載のアンテナ素子。
【請求項８】
前記信号給電プレートから電気的に絶縁された前記第５の放射分岐に結合された信号伝送線路をさらに含む、請求項７に記載のアンテナ素子。
【請求項９】
前記第３の放射分岐を前記第２の放射分岐に結合する信号給電プレートをさらに含む、請求項７に記載のアンテナ素子。
【請求項１０】
前記アンテナ素子がマルチバンド動作を実現し、前記マルチバンド動作の第１の帯域が前記第１の共振周波数帯域に対応し、前記マルチバンド動作の第２の帯域が前記第２の共振周波数帯域に対応し、前記マルチバンド動作の第３の帯域が前記第３の共振周波数帯域に対応する、請求項７に記載のアンテナ素子。
【請求項１１】
前記アンテナ素子が広帯域動作を実現し、前記広帯域動作の第１の縁部が前記第１および第３の共振周波数帯域の１つに対応し、前記広帯域動作の第２の縁部が前記第２の共振周波数帯域に対応する、請求項７に記載のアンテナ素子。
【請求項１２】
前記アンテナ素子がマルチバンド動作を実現し、前記マルチバンド動作の第１の帯域が前記第１の共振周波数帯域に対応し、前記マルチバンド動作の第２の帯域が前記第２の共振周波数帯域に対応する、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項１３】
前記信号給電プレートが三角形構造で構成される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項１４】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐、前記第１および第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレート、ならびに前記第３および第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが、プリント回路基板の基板上に配置される、請求項１に記載のアンテナ素子。
【請求項１５】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐、ならびに前記第１および第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが、前記プリント回路基板の基板の第１の側に配置され、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐、ならびに前記第３および第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが、前記プリント回路基板の基板の第２の側に配置される、請求項１４に記載のアンテナ素子。
【請求項１６】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐、および前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレートの少なくとも１つの一部分が、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐、および前記第３の放射分岐と前記第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートの少なくとも１つの一部分と重なり合うことにより、それらの間に導波路を画定する、請求項１５に記載のアンテナ素子。
【請求項１７】
前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐を結合する前記信号給電プレート、および前記第３の放射分岐と前記第４の放射分岐を結合する前記信号給電プレートが先細になり、テーパ穴状のアンテナ素子構成を形成する、請求項１５に記載のアンテナ素子。
【請求項１８】
第１の共振周波数帯域と関連する第１の放射分岐と第２の共振周波数帯域と関連する第２の放射分岐とを、前記第１および第２の放射分岐に対する単一の信号給電線となる信号給電プレートを用いて結合するステップと、
前記信号給電プレートを成形することにより、前記第１の放射分岐と前記第２の放射分岐の間でインピーダンスを整合させるステップとを含む、アンテナ素子を構成する方法であって、インピーダンスを整合させる前記ステップが、前記信号給電プレートの形状として三角形を選択するステップと、前記第１の放射分岐および前記第２の放射分岐に対する前記三角形の配向を選択するステップとを含み、前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数より高く、前記配向では、前記三角形の底辺が前記第１の放射分岐に沿い、前記三角形の頂点が前記第２の放射分岐に沿っている、アンテナ素子を構成する方法。
【請求項１９】
前記信号給電プレートを成形することによって整合させた前記インピーダンスが、前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数の１．２倍になるインピーダンスから前記第１の共振周波数が前記第２の共振周波数の２．５倍になるインピーダンスまでの範囲内である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記信号給電プレートを成形することによって、前記第１の共振周波数帯域および前記第２の共振周波数帯域とは無関係の動作モードが得られるように前記アンテナ素子を構成するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
反射表面を、前記第２の放射分岐と該反射表面の間に前記第１の放射分岐が配置されるように設けるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の放射分岐の前記第１の放射分岐とは反対側に、第３の放射分岐を設けるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記第３の放射分岐が、第３の共振周波数と関連する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐および前記信号給電プレートを誘電体基板上に配置するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記誘電体基板がプリント回路基板の基板で構成される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第３の放射分岐、第４の放射分岐および別の信号給電プレートを前記誘電体基板上に配置するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の放射分岐、前記第２の放射分岐および前記信号給電プレートが、前記誘電体基板の第１の側に配置され、前記第３の放射分岐、前記第４の放射分岐および前記別の信号給電プレートが、前記誘電体基板の第２の側に配置される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記誘電体基板と、前記信号給電プレートおよび前記別の信号給電プレートの少なくとも一部分とを用いて、導波路を形成するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の放射分岐と関連する第１の導波器を設けるステップと、
前記第２の放射分岐と関連する第２の導波器を設けるステップとを含み、前記第１および第２の放射分岐が前記第１の導波器と前記第２の導波器の間に配置される、請求項１８に記載の方法。
【請求項３０】
第１の周波数帯域と関連した第１のダイポール・エレメントと、
前記第１のダイポール・エレメントと平行に配向された第２の周波数帯域と関連した第２のダイポール・エレメントであり、前記第１の周波数帯域が前記第２の周波数帯域より高い第２のダイポール・エレメントと、
前記第１の周波数帯域および前記第２の周波数帯域の両方を反射する反射器とを含み、前記第１のダイポール・エレメントが前記第２のダイポール・エレメントと前記反射器の間に配置され、前記第１のダイポール・エレメントが第１および第２の放射分岐を含み、前記第２のダイポール・エレメントが第３および第４の放射分岐を含むダイポール・アンテナ・システムであって、
前記第１の放射分岐と前記第３の放射分岐とを結合する第１の信号給電プレートと、
前記第２の放射分岐と前記第４の放射分岐とを結合する第２の信号給電プレートとをさらに含む、ダイポール・アンテナ・システム。
【国際調査報告】
2006519545.tif 000043
2006519545.tif 000044
2006519545.tif 000045