(57)【要約】      （修正有）【課題】サイズが低減されたバランを備えるダイポールアンテナを提供する。【解決手段】誘電体基板１３上で実現されるダイポールアンテナ１は、遷移部１２を介して互いに電気的に接続される、２つの放射素子１０および１１を備える。バランは、放射素子１０内に配置される矩形形状のスロット１６で構成される。スロット１６の第１の端部１６ａは、短絡回路を、遷移部１２の隣の第２の端部１６ｂは、開回路を形成する。給電点１４および基準点１５は、スロット１６の対向する側部上に配置される。対向する側部は、スロット１６に沿って第１の端部１６ａから第２の端部１６ｂまで延在する。ダイポールアンテナ１は、給電導体２１と接地導体２２とを備える給電ライン２によって給電される。【選択図】図２
2017005706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  遷移部（１２；１１２）を介して電気的に接続される、少なくとも第１の放射素子（１０；１１０）および第２の放射素子（１１；１１１）と、
−  前記第１の放射素子上の給電点（１４；１１４）、および基準点（１５；１１５）であって、前記給電点は、給電ライン（２）の給電導体（２１）に接続され、前記基準点は、前記給電ラインの接地導体（２２）に接続される、前記給電点および前記基準点と、
−  バランと、
を備え、
−  前記バランは、前記第１の放射素子の内部に配置される少なくとも第１のスロット（１６；１１６）を備え、前記第１のスロットは、第１の端部（１６ａ；１１６ａ）において短絡回路を、および前記遷移部の隣の第２の端部（１６ｂ；１１６ｂ）において開回路を有し、
−  前記給電点（１４；１１４）および前記基準点（１５；１１５）は、前記第１のスロットの対向する側部上に配置される、ダイポールアンテナ（１；１’；１００）。
【請求項２】
前記基準点（１５；１１５）は、前記遷移部を備える前記スロットの前記側部上に配置される、請求項１に記載のダイポールアンテナ。
【請求項３】
前記第１のスロット（１６；１１６）の長さは、λ1／４に実質的に等しく、ここでλ1は、前記第１の放射素子および第２の放射素子に関連付けられる第１の周波数ｆ1の導波される波長である、請求項１または２に記載のダイポールアンテナ。
【請求項４】
前記基準点（１５；１１５）は、前記遷移部に存在する、請求項３に記載のダイポールアンテナ。
【請求項５】
前記給電ライン（２）は、
−  同軸ケーブル、
−  マイクロストリップまたはストリップライン、
−  コプレーナ導波ライン、
−  スロットライン、
からなる郡に属する、請求項１から４のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項６】
前記第１の放射素子および第２の放射素子（１０、１１；１１０、１１１）の全体的な形状は、楕円形、または矩形、または三角形、または台形、または多角形である、請求項１から５のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項７】
前記バランは、少なくとも１つの第２のスロット（１７）をさらに備え、前記少なくとも１つの第２のスロットは、前記第１のスロット（１６）内で開放する、請求項１から６のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第２のスロット（１７）の長さは、前記第１のスロット（１６）の前記長さにほぼ等しい、請求項７に記載のダイポールアンテナ。
【請求項９】
前記第１の放射素子（１１０）に電気的に接続された第３の放射素子（１１８）、および、前記第２の放射素子（１１１）に電気的に接続された第４の放射素子（１１９）をさらに備え、前記第３の放射素子および前記第４の放射素子（１１８、１１９）は、前記アンテナの第２の周波数帯域内の第２の周波数ｆ2に関連付けられる、請求項１から８のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１０】
第１の周波数帯域は、周波数帯域［５．１５ＧＨｚ，５．８５ＧＨｚ］であり、前記周波数ｆ1は、前記周波数帯域［５．１５ＧＨｚ，５．８５ＧＨｚ］内の１つの周波数である、請求項３から９のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１１】
前記第２の周波数帯域は、周波数帯域［２．４ＧＨｚ，２．５ＧＨｚ］であり、前記周波数ｆ2は、前記周波数帯域［２．４ＧＨｚ，２．５ＧＨｚ］内の１つの周波数である、請求項９または１０に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１２】
単一または多層基板（１３、１１３）を備え、前記第１の放射素子および前記第２の放射素子、ならびに、適用可能であれば、第３の放射素子および第４の放射素子は、前記基板上に配置される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１３】
前記ダイポールアンテナは、打ち抜き金属技術で実現される、請求項１から１１のいずれか一項に記載のダイポールアンテナ。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つのダイポールアンテナを備える、電子ワイヤレスデバイス。
【請求項１５】
ゲートウェイデバイスまたはセットトップボックスデバイスを備える、請求項１４に記載の電子ワイヤレスデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、セットトップボックス、ゲートウェイ、およびスマートホームデバイスなどのホームネットワーキング電子デバイス内に集積されるがこれに制限されない、ワイヤレスシステムでのアプリケーションのための新しいアンテナ設計に関する。
【０００２】
本発明は、より詳細には、バラン機能を備えるアンテナに関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス技術の出現によって、セットトップボックス、ゲートウェイ、およびスマートホームデバイスなどの多数の製品は、組み込まれるアンテナを備える。組み込まれるアンテナは一般的には、少なくともワイヤレスチップセットを支持するプリント回路基板（ＰＣＢ）の全周にわたって、製品の内部に集積される。チップセットは、アンテナに、異なる長さのアンテナケーブルを介して接続される。
【０００４】
これらのアンテナの集積化は、それらが適正に設計されなければ、例えばセットトップボックスでは、高速度および／または高電力バス（ＰＣｉ−ｅ、ＲＧＭＩＩ、Ｓａｔａ、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、・・・）からの、ディジタルチップ（ＣＰＵ）からの、ＳＤＲＡＭメモリの給電ラインからの、・・・などの、ワイヤレス製品の異なる発生源からのノイズを拾い上げることにより、ワイヤレスシステム性能を損なう場合がある。このノイズは、コモンモード電流に起因して、放射素子によって、または、アンテナケーブルのシールドによってのいずれかで、アンテナに結合し得る。電流のこれらの漏出は、ダイポールアンテナの給電が不平衡であるときに起こり得る。
【０００５】
図１は、同軸ケーブルによって給電されるダイポールアンテナの概略図を示し、コモンモード電流問題点を例示する。このダイポールは２つの放射素子、同軸ケーブルの中心給電導体に接続される第１の放射素子、および、同軸ケーブルのシールドに接続される第２の放射素子から構成される。同軸ケーブルの中心給電導体から来る電流はＩAと表される。同軸ケーブルのシールドの内側側部から来る電流はＩBと表され、ここでＩB＝−ＩAである。しかしながら同軸ケーブルの外側では、この電流ＩBは、ダイポールの第２の放射素子（ＩB−ＩC）と、同軸ケーブルの外側側部（ＩC）との間で広げられる。コモンモード電流ＩCと呼ばれる、同軸ケーブルの外側側部上を流れる電流は、放射し、外部的なノイズ発生源に結合し得るものであり、これは、現代のワイヤレスシステムでは回避されなければならない。さらに、同軸ケーブルに沿ったこの不要な電流漏出は、放射素子の放射に組み合わされる、いくつかの追加的な放射発生源を生成する。それは、アンテナ指向性および交差偏波の増大、ならびに、放射パターン形状の変更につながる。これらの両方がＭＩＭＯシステム性能に影響を及ぼすものである。なぜなら、この場合は変動率仕様に準拠するためにトランシーバ出力電力が低減されなければならず、角度カバレッジが低いからである。
【０００６】
異なる解決策が、この寄生結合を低減し、および／または、コモンモード電流ＩCを低減するために開発されてきた。
【０００７】
１つの解決策は、アンテナケーブル長さを増大して、異なるノイズ発生源との結合を回避する新しいケーブル取り回しを見出すことにある。この解決策の重大な欠点は、それは、ケーブルロスを増大し、したがって、追加的なコストとともに、より低いアンテナ効率を提供するということである。
【０００８】
別の解決策は、不平衡の信号を平衡の信号に変換する、バラン（「平衡不平衡変換器」の短縮形）を使用することにある。バランは、ケーブルとアンテナとの間に挿入される。例えば、折り返しバラン（folded balun）、スリーブバラン、分離同軸バラン（split coax balun）、半波長バラン、またはキャンデラブラバラン（candelabra balun）などの、いくつかのバランが使用され得る。このバランは、ケーブルの外側を流れて戻るコモンモード電流を防止するために、セラミックバランであり、および／または、フェライトビーズもしくはＲＦチョーク／インダクタを使用し得る。この解決策は、余分なコストをアンテナに追加するものであり、アンテナと追加的なデバイスとの間の相互作用によって、放射パターン形状を変更し、および／または、指向性を増大し得る。バランはさらには、ダイポールアンテナに対して集積され、印刷技術で実現され得る。その事例ではバランは、ダイポールの放射素子の間に挿入され、そのことが、アンテナのサイズを増大する。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の１つの目的は、バランを備え、全体としてのサイズが低減されたダイポールアンテナを提案することである。
【００１０】
本発明の第１の特徴は、
−  遷移部を介して電気的に接続される、少なくとも第１の放射素子および第２の放射素子と、
−  その第１の放射素子上の給電点、および基準点であって、その給電点は給電ラインの給電導体に接続され、その基準点は前記給電ラインの接地導体に接続される、上記給電点および基準点と、
−  バランと、
を備え、
そのバランは、その第１の放射素子の内部に配置される少なくとも第１のスロットを備え、前記第１のスロットは、第１の端部での短絡回路、および、その遷移部の隣の第２の端部での開回路を有し、
−  その給電点およびその基準点は、その第１のスロットに沿った対向する側部上に配置される、ダイポールアンテナに関する。そのバランは、それが、その第１の放射素子により少なくとも３つの側部で囲まれるように、その第１の放射素子の内部に配置され得る。
【００１１】
本発明の実施形態によると、そのバランは、そのダイポールアンテナのその２つの放射素子の１つに集積される。そのような構成は、より小型のアンテナを得ることに寄与する。
【００１２】
特定の実施形態では、その基準点は、その遷移部を備えるそのスロットのその側部上に配置される。
【００１３】
第１の実施形態では、その第１のスロットの長さは、λ1／４に実質的に等しく、ここでλ1は、前記第１の放射素子および第２の放射素子に関連付けられる第１の周波数ｆ1の導波される波長（ｇｕｉｄｅｄ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）である。
【００１４】
この実施形態では、その給電点およびその基準点は有利には、その遷移部の隣のその第１のスロットの対向する側部上に構成される。
【００１５】
変形形態では、その第１のスロットの長さは、λ1／４とは異なり得るものであり、その基準点は有利には、帯域幅内でそのアンテナのインピーダンスマッチングを最適化するために、その遷移部の隣に配置される。
【００１６】
本発明の実施形態によると、その給電ラインは、
−  同軸ケーブル、
−  マイクロストリップまたはストリップライン、
−  コプレーナ導波ライン、
−  スロットライン、
からなる群に属する。
【００１７】
特定の実施形態では、その第１の放射素子および第２の放射素子の全体的な形状は、楕円形、または矩形、または三角形、または台形、または多角形である。
【００１８】
特定の実施形態では、そのバランは、少なくとも１つの第２のスロットをさらに備え、前記少なくとも１つの第２のスロットは、その第１のスロット内で開放する。
【００１９】
特定の実施形態では、前記少なくとも１つの第２のスロットの長さは、その周波数ｆ1でのそのバラン機能を強化するために、その第１のスロットのその長さに実質的に等しい。
【００２０】
特定の実施形態では、そのダイポールアンテナは、その第１の放射素子に接続される第３の放射素子、および、その第２の放射素子に電気的に接続される第４の放射素子をさらに備え、前記第３の放射素子および第４の放射素子は、そのアンテナの第２の周波数帯域内の第２の周波数ｆ2に関連付けられる。
【００２１】
特定の実施形態では、第１の周波数帯域は、周波数帯域［５．１５ＧＨｚ，５．８５ＧＨｚ］であり、その周波数ｆ1は、その周波数帯域［５．１５ＧＨｚ，５．８５ＧＨｚ］内の１つの周波数である。
【００２２】
特定の実施形態では、その第２の周波数帯域は、周波数帯域［２．４ＧＨｚ，２．５ＧＨｚ］であり、その周波数ｆ2は、その周波数帯域［２．４ＧＨｚ，２．５ＧＨｚ］内の１つの周波数である。
【００２３】
特定の実施形態では、そのダイポールは、単一または多層基板を備え、その第１の放射素子および第２の放射素子、ならびに、適用可能であるならば、その第３の放射素子および第４の放射素子は、前記単一または多層基板上に配置される。
【００２４】
変形形態では、そのダイポールアンテナは、打ち抜き金属技術で実現される。
【００２５】
本発明のさらなる特徴は、本発明のその第１の特徴の任意の実施形態による少なくとも１つのダイポールアンテナを備える、電子ワイヤレスデバイスに関係する。特定の実施形態では、その電子ワイヤレスは、ゲートウェイデバイスまたはセットトップボックスデバイスを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明は、例として与えられ、保護の範囲を制限しない、後に続く説明および図面への参照によって、より良好に理解され得る。
【図１】すでに説明されたが、同軸線に接続されるダイポールアンテナを通って流れる電流を例示する概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるダイポールアンテナの斜視図である。
【図３】ＷｉＦｉ帯域５ＧＨｚで作動する、図２で図示されるようなダイポールアンテナを示す図である。
【図４】周波数に対する、図３のアンテナのリターンロス応答を例示する曲線を示す図である。
【図５】周波数に対する、図３のアンテナのピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する２つの曲線を示す図である。
【図６】周波数に対する、図３のアンテナのアンテナ効率応答および放射効率応答を例示する２つの曲線を示す図である。
【図７】５．５ＧＨｚでの図３のアンテナの３Ｄ指向性放射パターンを示す図である。
【図８】５．５ＧＨｚでの図３のアンテナの電流密度分布を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態によるダイポールアンテナの斜視図である。
【図１０】２つの周波数帯域で作動する、本発明の第３の実施形態によるダイポールアンテナの斜視図である。
【図１１】２つのＷｉＦｉ帯域２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚで作動する、図１０で図示されるようなダイポールアンテナを示す図である。
【図１２】周波数に対する、図１１のアンテナのリターンロス応答を例示する曲線を示す図である。
【図１３】周波数に対する、図１１のアンテナのピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する２つの曲線を示す図である。
【図１４】周波数に対する、図１１のアンテナのアンテナ効率応答および放射効率応答を例示する２つの曲線を示す図である。
【図１５】２．４５ＧＨｚでの図１１のアンテナの３Ｄ指向性放射パターンを示す図である。
【図１６】５．５ＧＨｚでの図１１のアンテナの３Ｄ指向性放射パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
例示の実施形態は、様々な変更および代替形式が可能であるが、それらの実施形態は、図面での例として示され、本明細書で詳細に説明されることになる。しかしながら、例示の実施形態を開示される特定の形式に制限する意図はなく、反対に、例示の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内に含まれるすべての変更、等価物、および代替物をカバーするためのものであることを理解すべきである。同様の番号は、図の説明の全体を通して同様の要素を指す。
【００２８】
本発明は、本明細書では以降、２つの実施形態、１つの単一帯域アンテナ、および、１つの二重帯域アンテナによって説明される。当然ながら本発明は、多帯域アンテナに適用され得る。
【００２９】
図２から９は、本発明の第１の実施形態による、単一帯域ダイポールアンテナを示す。
【００３０】
図２は、単一帯域アンテナの斜視図である。同図を参照すると、ダイポールアンテナ１は、遷移部１２を介して互いに電気的に接続される、２つの放射素子１０および１１を備える。この実施形態ではダイポールアンテナは、誘電体基板１３上で実現される。放射素子１０および１１は、基板上に形成された導電層にエッチングされる。遷移部１２は、放射素子１０を放射素子１１に電気的に接続する導電層の区域を示す。この実施形態では、２つの放射素子の全体的な形状は楕円形である。当然ながら、他の放射素子の形状が使用され得る。例えば、三角形、台形、または多角形、または矩形の形状を伴う他の放射器要素が使用され得る。長さに対して相対的に大きな幅を有するそのような放射素子の設計は、小型アンテナを得ることに寄与する。
【００３１】
放射素子の全長は有利には、ＷｉＦｉ帯域［５．１５ＧＨｚ−５．８５ＧＨｚ］内の周波数に対しては、所望の周波数帯域内の所与の周波数ｆ1の導波される波長のおよそ半分である。
【００３２】
ダイポールアンテナ１は、給電導体２１と接地導体２２とを備える給電ライン２によって給電される。図２では、給電ラインは同軸線である。同軸線のシールドは、接地導体である。マイクロストリップもしくはストリップライン、またはコプレーナ導波（ＣＰＷ）ライン、またはスロットラインなどの、他の給電ラインが使用され得る。
【００３３】
給電ラインの給電導体２１は、放射素子１０に給電点１４で接続され、接地導体２２は、アンテナに基準点（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ）１５で接続される。
【００３４】
ダイポールアンテナ１は、給電ライン２の外側を流れて戻るコモンモード電流を防止するために、バランをさらに備える。
【００３５】
本発明の実施形態によると、バランは、放射素子１０内に配置されるスロット１６を備える。矩形形状のスロット１６は、第１の端部１６ａにおいて短絡回路を、および、遷移部１２の隣の第２の端部１６ｂにおいて開回路を有する。給電点１４および基準点１５は、スロット１６の対向する側部上に配置される。対向する側部は、スロットに沿って第１の端部１６ａから第２の端部１６ｂまで延在する。
【００３６】
基準点１５は、遷移部１２を備えるスロットの側部上に配置される。それは、遷移部１２に、または、遷移部の近くに位置設定される。有利にはスロット１６の長さは、λ1／４に実質的に等しく、ここでλ1は周波数ｆ1の導波される波長である。しかしこの長さは、周波数帯域内でインピーダンスマッチングを最適化するために変更され得る。
【００３７】
同様に給電ラインは好ましくは、アンテナの２つの放射素子の間の中央に置かれるが、それは、周波数帯域内でインピーダンスマッチングを最適化するためにずらされ得る。
【００３８】
ミアンダスロット（meander slot）またはテーパスロットに類する、他のスロット形状が、要求される周波数帯域幅を達成するために使用され得る。
【００３９】
同様に、１つまたはいくつかの孔が、放射器に、その放射性能を改善するために挿入され得る。
【００４０】
そのようなアンテナ構成の性能が、５ＧＨｚ帯域での無指向性ＷｉＦｉアンテナを達成するために評価されている。
【００４１】
図３は、プラスチック部分（ＡＢＳ）の部品Ｐに取り付けられた試験されるアンテナを示す。アンテナ１は、プラスチック部分に、アンテナを所望の位置で維持するように設計されるキャビネットの側面に接着／発泡テープにより貼り付けられる。このアンテナ設計は、ＨＦＳＳＴＭ  ３Ｄ電磁気シミュレーションツールを使用してシミュレートされている。一部の関連性のある寸法が、ここで、下記で与えられる：
−  基板寸法：１７．５ｍｍｘ９．８ｍｍ、
−  アンテナ金属部分の厚さ：０．０３ｍｍ、
−  放射素子の（ｘ方向での）全長：１６．５ｍｍ、
−  スロット１６の長さ：遷移部まで６ｍｍ、
−  同軸ケーブル２の長さ：１００ｍｍ（１０ｍｍのみが同軸ケーブルとして形成され、残りの９０ｍｍは、シールドのみが考えられる）、
−  プラスチック材料：ＡＢＳ、
−  プラスチック部分寸法：２０ｍｍｘ２０ｍｍｘ２．５ｍｍ、
−  基板の底部と、プラスチック部分Ｐとの間の間隙：発泡テープの幅に対応する１ｍｍ。
【００４２】
そのようなアンテナの性能が、図４から８により例示される。
【００４３】
図４は、周波数に対する、アンテナのリターンロス（ｄＢでのＳ（１，１））を例示する曲線である。この図は、広いマッチング帯域（リターンロス＜−１０ｄＢ）が、所望のＷｉＦｉ帯域［５．１５ＧＨｚ−５．８５ＧＨｚ］をカバーする、帯域５ＧＨｚ〜６ＧＨｚに対して達成されるということを示す。
【００４４】
図５は、周波数に対する、図３のアンテナのピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する２つの曲線を示す。この図は、指向性の妥当なレベル（〜３ｄＢｉ）が達成される（アンテナは無指向性であると考えられる）ということを示し、アンテナの放射性能への同軸ケーブルの影響の低さを示す。同様に、シミュレートされるゲインは実際、全体の周波数帯域に関しておよそ２．５／２．８ｄＢｉの同じレベルである。
【００４５】
図６は、帯域［５ＧＨｚ−６ＧＨｚ］での（パーセンテージでの）アンテナおよび放射効率を例示する２つの曲線を示す。これらの２つの曲線は、全体の帯域での（９０％に近い）高い放射効率、および高いアンテナ効率を示す。
【００４６】
図７は、５．５ＧＨｚでのアンテナの（ｄＢｉでの）３Ｄ指向性放射パターンを例示する。この図は、非常に低いリップルを示す。
【００４７】
図８は、５．５ＧＨｚでのアンテナの（Ａ／ｍでの）電流密度分布を図示する。この図は、最も高い電流レベルがスロットの短絡回路面に位置すること、および、最も低い電流レベルが基準点の近傍に位置することを示す。それは、同軸線２の外側表面を流れて戻る電流（コモンモード電流）を最小化することを可能とする。
【００４８】
すべてのこれらのシミュレーション測定は、放射素子１０内に集積されるバランが、所望の機能、すなわち、アンテナのゲインおよび放射性能を低下させることなく、同軸線の外側表面を流れて戻るコモンモード電流を防止することを実現することを示す。アンテナの１つの放射素子内のバランのこの集積化は、低コスト小型アンテナを達成することを可能とする。
【００４９】
図２から図８により例示されるアンテナは、放射素子１０内に集積される単一のスロット１６を備える。
【００５０】
図９により例示される変形形態では、１’により参照されるアンテナは、放射素子１０内の追加的なスロット１７を備え、スロット１７は、スロット１６内で開放する。スロット１７はＬ形状を有する。このスロットは、第１の端部１７ａでの短絡回路、および、スロット１６の端部１６ｂの隣の第２の端部１７ｂでの開回路を備える。
【００５１】
スロット１７の長さは有利には、周波数ｆ1でのバラン機能を強化するために、スロット１６の長さ（λ1／４）に実質的に等しい。
【００５２】
別の変形形態では、基準点１５は、遷移部１２を備える側部に対して対向するスロットの側部上に配置されて存在する。その事例では、アンテナの性能はより低い。
【００５３】
図２から９を参照した上述したアンテナは、所与の周波数帯域の信号を放射または受信するように適合される。本発明はさらには、多帯域アンテナにも適用され得る。
【００５４】
図１０は、本発明の実施形態による二重帯域アンテナ１００の斜視図を示す。
【００５５】
同図を参照すると、ダイポールアンテナ１００は、遷移部１１２を介して相互に電気的に接続される、２つの放射素子１１０および１１１を備える。これらの２つの放射素子は、第１の周波数帯域、例えばＷｉＦｉ帯域［５．１５ＧＨｚ−５．８５ＧＨｚ］に関連付けられる。放射素子１１０および１１１は、誘電体基板１１３上に形成される導電層でエッチングされる。放射素子１１０および１１１の全長は有利には、第１の周波数帯域内の所与の周波数ｆ1、例えば、ＷｉＦｉ帯域［５．１５ＧＨｚ−５．８５ＧＨｚ］内の周波数の導波される波長のおよそ半分である。
【００５６】
ダイポールはさらには、それぞれ放射素子１１０および１１１に電気的に接続される、２つの放射素子１１８および１１９を備える。放射素子１１８および１１９は、第２の周波数帯域内の周波数ｆ2、例えば、ＷｉＦｉ帯域［２．４ＧＨｚ−２．５ＧＨｚ］内の周波数に関連付けられる。図１０において、放射素子１１８および１１９は、小型アンテナを得るためにＬ形状のアームである。放射素子１１８は、放射素子１１０から、Ｌ形状のスロット１２０により離隔され、放射素子１１９は、放射素子１１１から、Ｌ形状のスロット１２１により離隔される。放射素子１１８および１１９の全長は有利には、第２の周波数帯域内の所与の周波数ｆ2、例えば、ＷｉＦｉ帯域［２．４ＧＨｚ−２．５ＧＨｚ］内の周波数の導波される波長のおよそ半分である。
【００５７】
図２におけるように、ダイポールアンテナ１００は、給電導体２１と接地導体２２とを備える給電ライン２によって給電される。給電ラインは同軸線である。
【００５８】
給電ラインの給電導体２１は、放射素子１１０に給電点１１４で接続され、接地導体２２は、アンテナに基準点１１５で接続される。
【００５９】
本発明の実施形態によると、ダイポールアンテナ１００は、給電ライン２の外側を流れて戻るコモンモード電流を防止するために、バランを備える。バランは、放射素子１１０内に配置されるスロット１１６を備える。スロット１１６は、テーパ形状を有し、第１の端部１１６ａでの短絡回路、および、遷移部１１２の隣の第２の端部１１６ｂでの開回路を備える。給電点１１４および基準点１１５は、スロット１１６に沿って、スロットの対向する側部上に配置される。基準点１１５は、遷移部に、または、遷移部１１２の近くに存在する。
【００６０】
有利にはスロット１６の長さは、λ1／４に実質的に等しく、ここでλ1は、周波数ｆ1の導波される波長である。
【００６１】
そのようなアンテナ構成の性能が、２．４ＧＨｚ帯域および５ＧＨｚ帯域の両方での無指向性ＷｉＦｉアンテナを達成するために評価されている。
【００６２】
図１１は、プラスチック部分（ＡＢＳ）の部品Ｐに取り付けられた試験されるアンテナを示す。アンテナ１００は、プラスチック部分に、アンテナを所望の位置に保持するように設計されたキャビネットの側面に接着／発泡テープにより貼り付けられる。このアンテナの設計は、ＨＦＳＳＴＭ  ３Ｄ電磁気シミュレーションツールを使用してシミュレートされている。一部の関連性のある寸法が、ここで、下記で与えられる：
−  基板寸法：２６ｍｍｘ９．８ｍｍ、
−  アンテナ金属部分の厚さ：０．０３ｍｍ、
−  放射素子の（ｘ方向での）全長：４２．６ｍｍ＠２．４５ＧＨｚ、および１６．５ｍｍ＠５．５ＧＨｚ、
−  スロット１６の長さ：遷移部まで６ｍｍ、
−  同軸ケーブル２の長さ：１００ｍｍ（１０ｍｍのみが同軸ケーブルとして形成され、残りの９０ｍｍは、シールドのみが考えられる）、
−  プラスチック材料：ＡＢＳ、
−  プラスチック部分寸法：４０ｍｍｘ４０ｍｍｘ２．５ｍｍ、
−  基板の底部と、プラスチック部分Ｐとの間の接着テープ：０．１ｍｍ。
【００６３】
そのようなアンテナの性能が、図１２から１６により例示される。
【００６４】
図１２は、周波数に対する、アンテナの（ｄＢでの）リターンロス（Ｓ（１，１））を例示する曲線である。この図は、広いマッチング帯域（リターンロス＜−１０ｄＢ）が、ＷｉＦｉ帯域５ＧＨｚおよび２．４ＧＨｚに対して達成されるということを示す。
【００６５】
図１３は、周波数に対する、図３のアンテナの（ｄＢｉでの）ピークゲイン応答およびピーク指向性応答を例示する２つの曲線を示す。この図は、指向性の妥当なレベル（２．４ＧＨｚ帯域での〜２ｄＢｉ、および、５ＧＨｚ帯域での３．６から４．２ｄＢｉ）が達成される（アンテナは無指向性であると考えられる）ということを示し、アンテナの放射性能への同軸ケーブルの影響の低さを示す。同様に、シミュレートされるゲインは、およそ、２．４ＧＨｚ帯域では１／１．５ｄＢｉ、および、５ＧＨｚ帯域では３／３．５ｄＢｉで全く同じレベルである。
【００６６】
図１４は、２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚでの２つのＷｉＦｉ帯域での（パーセンテージでの）アンテナおよび放射効率を例示する２つの曲線を示す。これらの２つの曲線は、２つの帯域での（９０％に近い）高い放射効率、および高いアンテナ効率を示す。
【００６７】
図１５は、２．４５でのアンテナの（ｄＢｉでの）３Ｄ指向性放射パターンを例示し、図１６は、５．５ＧＨｚでのアンテナの３Ｄ指向性放射パターンを例示する。これらの２つの図は、非常に低いリップルを示す。
【００６８】
本明細書の上記で開示されるような、集積されるバランを伴うダイポールアンテナは、より小型のアンテナが得られることを可能とし、電子製品の内部でのより良好な集積化レベルを可能とする。２つの放射素子の１つ内のバランの集積化は、従来技術のダイポール給電（バランによる、または、よらない）によるより低い、同軸ケーブルとの相互作用を示す。
【００６９】
本発明の実施形態による提案されるアンテナは、単一もしくはいくつかの導電層上の印刷技術で、または、打ち抜き金属技術でのいずれかで実現され得る。これらの２つの技術は、大衆市場に良好に適合される。
【００７０】
本発明の一部の実施形態が、添付の図面で例示され、前述の詳細な説明に記載されたが、本発明は開示された実施形態に制限されず、添付の特許請求の範囲に記載され定義される本発明から逸脱することなく、数多くの再構成、変更、および置換が可能であることが理解されるべきである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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