(57)【要約】【課題】本発明は、送信及び受信アンテナを交替で行う長手方向放射アンテナシステムを提供する。【解決手段】本発明は、第１のタイプのアンテナ（１０）と、第２のタイプの第２及び第３アンテナ（１１，１２）とを有するアンテナシステムに関する。第１−第３アンテナ（１０−１２）は、長手方向の放射によって励起され、同一基板の同一縁に配置されたスロットである。第１アンテナ（１０）は、第２及び第３アンテナ（１１，１２）の間に配置される。このシステムは、ＰＣＭＣＩＡカードにおける集積に特に適している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のタイプの第１アンテナ（１０）と、
第２のタイプの第２及び第３アンテナ（１１，１２）とを有するアンテナシステムにおいて、
前記第１−第３アンテナ（１０−１２）は、長手方向の放射によって励起され同一基板の同一縁に配置されたスロットであり、前記第１アンテナ（１０）は、前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）の間に配置されることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
前記第１アンテナ（１０）は送信アンテナであり、前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）は受信アンテナであり、前記第１アンテナ（１０）は前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）とずれていて、前記第１アンテナ（１０）の放射先端が前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）の放射先端より延びており、第１アンテナ（１０）の放射先端は、前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）の放射領域に位置することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記基板の接地板（１３）のノッチ（４０）が、前記第１アンテナ（１０）と前記第２アンテナ（１１）との間に配置され、さらに前記第１アンテナ（１０）と前記第３アンテナ（１２）との間に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記スロット（１０−１２）は、マイクロストリップ線路（１４，１６，１７，３０）によって構成される給電線路によって励起されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）の給電線路は、単一のマイクロストリップ線路（３０）を構成することを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）のスロットの給電線路を構成する前記マイクロストリップ線路（３０）は、前記第１アンテナ（１０）のスロットと交差し、該交差点（３１）は、前記線路の先端から、該マイクロストリップ線路における１／２導波波長（λｍ）の奇数倍のオーダの距離の前記マイクロストリップ線路（３０）上に位置付けされ、前記交差点（３１）は、前記スロットの閉じた先端から、前記スロットにおける１／２導波波長（λｆ）の奇数倍のオーダの距離の前記スロット（１０）上に位置付けされることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２及び第３アンテナ（１１，１２）の放射先端の反対側に位置する前記スロット先端は、それらがもうけられる前記接地板のブレーク（３４，３５）で広がり、前記接地板のブレークは、ダイオード（３８，３９）を介して短絡されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のアンテナシステムを有することを特徴とするＰＣＭＣＩＡ規格インターフェースカード。
【請求項９】
前記アンテナシステムは、カードドライブの外部の領域のカード端に配置されることを特徴とする請求項８に記載のカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナシステムに関し、より詳細には長手方向放射アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
５ＧＨｚで動作するIEEE802.11a又はHiperlan2規格無線ネットワークの枠組内で、ラップトップコンピュータに接続すると想定される。ＰＣＭＣＩＡポートを使用することによって、小型のインターフェースを提供できる利点がある。ＰＣＭＣＩＡインターフェースに対して、カードの先端にアンテナを配置し、障害なく適切に放射できることが好ましい。
【０００３】
ＰＣＭＣＩＡカードの形式によって、このカードの先端に位置するアンテナに制約が生ずる。図１は、ＰＣＭＣＩＡカードを示しており、その幅Ｌｗは５４ｍｍでドライブに入る長さＬｉは約８３．３ｍｍである。ラップトップコンピュータの小型特性を維持するためには、ドライブから出るアンテナの部分ができるだけ小さくなければならない。従って、そのようなインターフェースのアンテナに対する１つの制約は、幅がＰＣＭＣＩＡカードの幅Ｌｗを超えないことと、できるだけ長さＬｅを短くすることである。更に、カードユニットの厚さＥが、無線拡張に対して５ｍｍの規格化された厚さに相当することが好ましい。
【０００４】
アンテナシステムの小型化の制約は高く、そのようなシステムは、受信において２系統のアンテナダイバシティを集積し、送信及び受信に対して別々のアクセスを特徴付けなければならない。アンテナは、最大限幅広い周波数帯域で動作しなければならない。ＰＣＭＣＩＡドライブを有するコンピュータとの相互作用を減らすように、アンテナは主にカードから離れて放射しなければならない。
【０００５】
今日まで、これらの制約に応じるアンテナシステムの解決策はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、送信及び受信アンテナを交替で行う長手方向放射アンテナシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１のタイプのアンテナと第２のタイプの第２及び第３アンテナとを有するアンテナシステムである。第１−第３アンテナは、長手方向の放射によって励起され同一基板の同一縁上に配置されたスロットである。第１アンテナは、第２及び第３アンテナの間に配置される。
【０００８】
好ましくは、第１アンテナは送信アンテナであり、第２及び第３アンテナは受信アンテナである。第１アンテナは第２及び第３アンテナとずれていて、第１アンテナの放射先端が第２及び第３アンテナの放射先端より延びている。第１アンテナの放射先端は、第２及び第３アンテナの放射領域に位置している。
【０００９】
第２及び第３アンテナが損失を引き起こさずに共通のアクセスを得るために、第２及び第３アンテナの給電線路は単一のマイクロストリップ線路を構成する。第２及び第３アンテナのスロットの給電線路を構成するマイクロストリップ線路は、第１アンテナのスロットと交差する。その交差点は、前記線路の一端から、マイクロストリップ線路における１／２導波波長の倍数に等しい又はその程度の距離のマイクロストリップ線路上に位置する。その交差点は、前記スロットの閉じた端から、スロットにおける１／２導波波長の倍数に等しい又はその程度の距離のスロット上に位置する。第２及び第３アンテナの、放射先端の反対側に位置するスロット先端は、それらがもうけられる接地板のブレークで広がり、この先端で開回路を形成する。接地板のブレークは、ダイオードを使用することによって短絡されることができる。
【００１０】
本発明はまた、アンテナシステムを有するＰＣＭＣＩＡ規格カードである。
【００１１】
本発明は添付された図面を関連させて以下の説明を読むことによって、さらに理解でき、その他の特徴及び利点が明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の説明及び図面において、同一の参照番号は同一の素子に使用される。
【００１３】
図２は、ＰＣＭＣＩＡカードの先端に配置されたスロットアンテナシステムの第１の実施形態を示している。説明を簡潔にするために、ＰＣＭＣＩＡカードのアンテナの部分だけが述べられる。前記アンテナに接続される送信受信電子装置は、例えばIEEE802.11a規格又はHiperlan2規格により動作するシステムであり、受信側に２系統のアンテナダイバシティを備えた別々の送信及び受信アクセスを使用する。考慮された規格に利用される周波数帯域は、以下の表にリストアップされている。
【表１】
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【００１４】
第１アンテナ１０は送信に使用され、第２及び第３アンテナ１１及び１２は受信に使用される。第１−第３アンテナ１０−１２は、長手方向放射スロットタイプのアンテナ、例えば、接地板１３にエッチングされたビバルディタイプのアンテナである。スロット１０−１２は、ＰＣＭＣＩＡカードの外側の幅に対応する基板外縁に垂直である。異なるアンテナダイバシティを得るために、１つの変形例では、スロット１０−１２は基板のこの外縁に垂直である必要はないが、この同一縁上にその開口を維持する。
【００１５】
スロットの大きさは、必要な周波数帯域に対応して既知の技術によって定められている。例えば、スロットは、テーパではない部分で４００μｍ幅である。各スロット１０−１２は、接地板１３の縁に配置されたテーパ開口と、接地板１３内に配置された短絡端とを有する。テーパ開口は、ＵＳ特許６，２４６，３７７に示されているような大きさである。例えば、テーパ開口は、長さＬｏが１２ｍｍであり、幅Ｗｏが８ｍｍである。第２及び第３スロット１１及び１２の放射開口の間隔は、受信アンテナのダイバシティが得られるように、送信周波数帯域の１／２平均波長以上離される。第１長手方向放射スロット１０は、第２及び第３長手方向放射スロット１１及び１２とずれていて、第１長手方向放射スロット１０の放射先端が、第２及び第３スロット１１及び１２の放射先端より延びている。第１スロット１０の放射先端は、第２及び第３の放射領域内に位置する。接地板１３の非金属のノッチ４０が、第１スロット１０と第２スロット１１との間に配置され、さらに第１スロット１０と第３スロット１２との間に配置される。スロット及びノッチのそのような配置により、良好な絶縁が得られる。第１長手方向放射スロット１０は、第２及び第３の長手方向放射スロット１１及び１２とずらさなければならないというわけではない。アンテナシステムの動作は、これによって変化しない。
【００１６】
第１マイクロストリップ線路１４は、Ｋｎｏｒｒタイプトランジション１５によって第１スロット１０に結合される。トランジション１５は、マイクロストリップ線路の端から、マイクロストリップ線路における１／４導波波長λｍの奇数倍に等しい又はその程度の距離であって、且つスロットの端から、スロットにおける１／４導波波長λｆの奇数倍に等しい又はその程度の距離に位置する。第２及び第３マイクロストリップ線路１６及び１７は、Ｋｎｏｒｒタイプトランジション１８及び１９によって第２及び第３スロット１１及び１２にそれぞれ結合される。トランジション１８及び１９は、マイクロストリップ線路１６及び１７の端から、マイクロストリップ線路における１／４導波波長λｍの奇数倍に等しい又はその程度の距離であって、且つスロット１１及び１２の端から、スロットにおける１／４導波波長λｆの奇数倍に等しい又はその程度の距離に位置する。マイクロストリップ線路は、表Ａにリストアップされている周波数帯域の信号が通れるように、規格技術によって必要な大きさにされる。例えば、マイクロストリップ線路１４，１６及び１７は、５２０μｍ幅である。マイクロストリップ線路は、アンテナスロットのアクセスを構成し、アンテナ給電線路としても知られている。
【００１７】
ＰＣＭＣＩＡカードのサイズを最小化するために、放射部分だけがカードドライブの外側のカード部分に位置する。しかしながら、アンテナの放射の乱れを防ぐために、テーパ開口は、カードドライブから僅かに距離を置かなければならない。トランジションと放射領域との間のスロットの長さはゼロであることもできるが、必要によって設定されなければならない。
【００１８】
上記に述べられたシステムは、必要な規格に適したアンテナを集積するのに良い解決法である。このシステムは、ダイバシティを得るために２つの受信アクセスを有する。それでもやはり、受信コンポーネント（増幅器、フィルタ、トランスポジション手段）の重複を避けるために単一受信アクセスを有することが好ましい。この目的のために、図３は、共通のマイクロストリップ線路２１上で、第２及び第３マイクロストリップ線路１６及び１７を切り替えるスイッチ２０を使用する変形例を提供する。スイッチ２０は既知のタイプのマイクロ波スイッチであり、示されてはいない制御手段を有し、以下では詳細には述べられない。
【００１９】
第１のマイクロストリップ線路１４は、２つのマイクロストリップ線路１４及び１４ｂに分けられて第２のマイクロストリップ線路１６と交差する。２つのマイクロストリップ線路１４及び１４ｂの間は、２つのトランジション２３及び２４によって接続されるコプレーナ線路２２によって接続される。
【００２０】
スイッチ２０の利用により信号は減衰し、それを補償しなければならなくなる。この補償を避けるために、図４では、第２及び第３マイクロストリップ線路が共通のマイクロストリップ線路２１に直接接続されるという別の変形例を示している。第２及び第３アンテナ１１及び１２の切り替えは、一方では第２及び第３マイクロストリップ線路１６及び１７の端にそれぞれ接続され、他方では接地板１３に接続された２つのダイオード２５及び２６によって実行される。ダイオード２５及び２６は、第２及び第３マイクロストリップ線路１６及び１７が正又は負電圧どちらかに分極されるときに、一つが導通してもう一つは導通しないように接続される。ダイオード２５又は２６が導通していないと、関連するマイクロストリップ線路１６又は１７の端を開路し、前記線路と関連するスロットとの結合を確実にする。ダイオード２５又は２６が導通していると、関連するマイクロストリップ線路１６又は１７を高周波の接地板と短絡し、前記線路と関連スロットとの間は結合されない。受信アンテナは、共通のマイクロストリップ線路２１の単純な分極だけで選択される。
【００２１】
しかしながら、図３及び図４の実施形態は両方とも、マイクロストリップ線路１４及び１４ｂの間のトランジション２３及び２４と、コプレーナ線路２２を使用する。これら２つのトランジション２３及び２４もまた信号の減衰を引き起こす。トランジション２３及び２４に関連する減衰を解消し、また、スイッチ２０に関連する減衰も解消し、両方の受信アンテナに対して単一のアクセスを使用するために、図５の変形例が提供される。
【００２２】
ここでは、第１−第３スロット１０，１１及び１２が、第１−第３交差点３１，３２及び３３とそれぞれ交差する共通のマイクロストリップ線路３０を使用することで、第２及び第３スロット１１及び１２へのアクセスが実現する。２つの隣接する交差点は、前記線路における１／４導波波長λｍの奇数倍の距離で互いに分けられる。共通の線路３０の先端に最も近い交差点３２はまた、前記先端から、前記線路における１／４導波波長λｍの奇数倍に等しいか又はその程度の距離に位置する。第１スロット１０の端と第１交差点３１との距離は、前記スロットにおける１／２導波波長λｆの倍数に等しいか又はその程度である。
【００２３】
一方では第１交差点３１と第１スロット１０の端との距離、他方では第１交差点３１と共通のマイクロストリップ線路３０の先端との距離が、依然前記線路又は前記スロットにおける１／２導波波長λｍ又はλｆの倍数であるので、第１スロット１０と共通マイクロストリップ線路３０との間では結合されない。
【００２４】
放射領域の反対側に位置する第２及び第３スロット１１及び１２の各先端は、接地板１３に実現されたキャビティ３４及び３５にそれぞれ通じている。各キャビティ３４又は３５は、この先端でスロットに関する開回路に対応する。このキャビティは、特に、例えば寸法（１０ｍｍ×１０ｍｍ）の四角形、長方形、多角形、円形又はラジアルスタブと同類である。キャビティ３５及び３６の縁に位置する第２及び第３スロット１１及び１２の先端と、それぞれの第２及び第３交差点３２及び３３との距離は、前記スロットにおける１／４導波波長λｆの奇数倍に等しい又はその程度である。
【００２５】
接地板１３は、キャビティ３６及び３７にそれぞれ入り込むブレーク線路３６及び３７によって３つの部分１３ａ，１３ｂ及び１３ｃに分けられる。ブレーク線路は、例えば、直流に関して開回路のようにふるまい送信に使用される周波数帯域には短回路のようにふるまう接地板１３の幅約１５０μｍの非常に細いノッチである。２つのダイオード３８及び３９は、第２及び第３スロット１１及び１２と、それぞれのキャビティ３４及び３５との境界に配置される。
【００２６】
接地板１３の外側部分１３ｂ及び１３ｃは、電気接地つまり正又は負であるＤＣ電圧と電気的に接続されている。第１の場合、中央部分１３ａは、正又は負であるＤＣ電圧に接続される。第２の場合、それは電気接地に接続される。ダイオード３８及び３９は、中央部分１３ａと接地板のそれぞれの外側部分１３ｂ及び１３ｃとの間に接続されて方向付けられ、ダイオードの１つが導通しているとき、もう片方は導通していない。従って、接地板１３の中央部分１３ａの電圧に関係なく、導通ダイオード及び非導通ダイオードが常に存在する。
【００２７】
ダイオード３８又は３９が導通していないとき、それは、関連するスロット１１又は１２の先端に短絡回路を生成する。そのようにしてスロット１１又は１２と共通の線路３０とが結合される。ダイオード３８又は３９が導通していないとき、短回路面は、交差点３２又は３３のレベルまで導かれ、スロット１１又は１２と共通線路３０とは結合されない。その選択は、接地板１３の中央部分１３ａ又は接地板１３の外側部分１３ｂ及び１３ｃの単純な分極によりなされる。
【００２８】
別の変形も可能である。ビバルディアンテナは、（プリントダイポール型，テーパスロットアンテナ等の）線路／スロットトランジション又は、単純なスロットを使用する図６に示されているようなシステムから提供される他のタイプのアンテナに置き換え可能である。
【００２９】
また、上記に述べられた実施形態は、受信アンテナダイバシティを示している。送信アンテナダイバシティを得ることも当然考えられる。この場合、受信アンテナは、送信アンテナ間に配置されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＰＣＭＣＩＡ規格カードを示している。
【図２】本発明によるＰＣＭＣＩＡカード用のアンテナシステムの異なる実施形態を示している。
【図３】本発明によるＰＣＭＣＩＡカード用のアンテナシステムの異なる実施形態を示している。
【図４】本発明によるＰＣＭＣＩＡカード用のアンテナシステムの異なる実施形態を示している。
【図５】本発明によるＰＣＭＣＩＡカード用のアンテナシステムの異なる実施形態を示している。
【図６】本発明によるＰＣＭＣＩＡカード用のアンテナシステムの異なる実施形態を示している。
【符号の説明】
【００３１】
１０，１１，１２  アンテナ
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  接地板
１４，１４ｂ，１６，１７，２１，３０  マイクロストリップ線路
１５，１８，１９，２３，２４  トランジション
４０  ノッチ
２０  スイッチ
２２  コプレーナ線路
２５，２６，３８，３９  ダイオード
３１，３２，３３  交差点
３４，３５  キャビティ
３６，３７  ブレーク線路
【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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【国際調査報告】
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2006523973.tif 000013
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