(57)【要約】  本発明は、特にミリ波周波数範囲内の電磁波を送信および／または受信するアンテナ（３）に関する。本発明はさらに、電磁波の送信および受信のための接続装置（１）に関する。小さいアンテナおよび接続装置の生産を可能にする解決策を提供するために、アンテナ（３）は、２つの基本的に平坦な平坦層（４５、４７）を備え、平坦層（４５、４７）は、層平面（４６、４８）に対して直交方向に積み重ねられ、少なくとも１つの分離層（４９）によって少なくとも部分的に分離されており、平坦層（４５、４７）はそれぞれ、共通の層端面（４０）で終了し、平坦層（４５、４７）はそれぞれ、層平面（４６、４８）に平行に電磁波を送信するための導波路（５０、５２）を提供し、導波路（５０、５２）は、共通の層端面（４０）で終了している。【選択図】図３
2020502937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリメートル範囲内の電磁波を送信および／または受信するアンテナ（３）であって、２つの基本的に平坦な平坦層（４５、４７）を備え、前記平坦層（４５、４７）が、層平面（４６、４８）に対して直交方向に積み重ねられ、少なくとも１つの分離層（４９）によって少なくとも部分的に分離されており、前記平坦層（４５、４７）はそれぞれ、共通の層端面（４０）で終了し、前記平坦層（４５、４７）はそれぞれ、前記層平面（４６、４８）に平行に電磁波を送信するための導波路（５０、５２）を提供し、前記導波路（５０、５２）は、前記共通の層端面（４０）で終了している、アンテナ（３）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの分離層（４９）は、金属性材料から作製されている、請求項１に記載のアンテナ（３）。
【請求項３】
前記２つの平坦層（４５、４７）は、金属カバー層（６２、６４）で少なくとも部分的に覆われている、請求項１または２に記載のアンテナ（３）。
【請求項４】
各前記導波路（５０、５２）は、横方向波案内要素（５８）によって境界が定められている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナ（３）。
【請求項５】
少なくとも１つの前記横方向波案内要素（５８）は、前記平坦層（４５、４７）とは誘電率が異なる材料から作製されている、請求項４に記載のアンテナ（３）。
【請求項６】
少なくとも１つの前記横方向波案内要素（５８）は、金属性材料から作製されている、請求項４または５に記載のアンテナ（３）。
【請求項７】
少なくとも１つの前記横方向波案内要素（５８）は、前記平坦層（４５、４７）内に、前記層平面（４６、４８）に対して直交方向に延びる貫通孔（５３）として作製されている、請求項４から６のいずれか一項に記載のアンテナ（３）。
【請求項８】
少なくとも１つの前記横方向波案内要素（５８）は、前記層平面（４６、４８）に対して直交方向に、かつ、対応する前記導波路（５０、５２）に沿って延びる側壁（１０３）として形成されている、請求項４から７のいずれか一項に記載のアンテナ（３）。
【請求項９】
前記導波路（５０、５２）のうちの少なくとも１つは、少なくとも前記層平面（４６、４８）に平行な方向に、前記共通の層端面（４０）に向かって、広くなっている、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナ（３）。
【請求項１０】
前記導波路（５０、５２）内で電磁波を異なる形で偏光させるように適合された少なくとも１つの偏光素子（５５）をさらに提供する、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナ（３）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの偏光素子（５５）は、前記少なくとも１つの分離層（４９）とモノリシックに形成されている、請求項１０に記載のアンテナ（３）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの偏光素子（５５）は、前記少なくとも１つの分離層（４９）の形状で非対称として形成されている、請求項１１に記載のアンテナ（３）。
【請求項１３】
前記非対称として形成された形状は、前記少なくとも１つの分離層（４９）内における階段状構造（７７）によって形成されている、請求項１２に記載のアンテナ（３）。
【請求項１４】
ミリメートル範囲内の電磁波の送信および受信のための接続装置（１）であって、請求項１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つのアンテナ（３）と、前記電磁波を伝送する少なくとも１つの伝送部材（５）とを備え、少なくとも送信状態（Ｔ）において、前記少なくとも１つの伝送部材（５）は、前記共通の層端面（４０）に当接している、接続装置（１）。
【請求項１５】
ミリメートル範囲内の電磁波の送信および受信のための接続装置（１）であって、請求項１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つのアンテナ（３）と、前記電磁波を伝送する少なくとも１つの伝送部材（５）とを備え、前記少なくとも１つの伝送部材（５）は、前記少なくとも１つの伝送部材（５）の自由端（７）からその中へ延びる少なくとも１つの凹部（２５）を備え、少なくとも送信状態（Ｔ）において、少なくとも１つの前記共通の層端面（４０）は、前記少なくとも１つの凹部（２５）内に少なくとも部分的に挿入されている、接続装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に通信の目的のため、特にミリ波周波数範囲内の電磁波を送信および／または受信するアンテナに関する。本発明はさらに、特にミリ波周波数範囲内の電磁波の送信および受信のための接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したアンテナおよび接続装置は、従来技術で知られている。概して、特にミリ波周波数範囲内の電磁波を送信および／または受信するアンテナは、大きい面積および／または構築空間を必要とする。。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これにより、小さい利用可能な空間で構成要素をシステムに一体化することが困難になる。
したがって、本発明の目的は、この問題を克服し、空間を節約することが可能なアンテナおよび接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、上述したアンテナに関して、アンテナが２つの基本的に平坦な平坦層を備え、これらの平坦層が、層平面に対して直交方向に積み重ねられ、少なくとも１つの分離層によって少なくとも部分的に分離されており、平坦層はそれぞれ、共通の層端面で終了し、平坦層はそれぞれ、層平面に平行に電磁波を送信するための導波路を提供し、導波路は、共通の層端面で終了していることから実現される。
【０００５】
上述した接続装置のうちの１つに関して、この目的は、この装置が、本発明による少なくとも１つのアンテナと、前記電磁波を伝送する少なくとも１つの伝送部材とを備え、少なくとも送信状態において、少なくとも１つの伝送部材は、共通の層端面に当接していることから実現される。
【０００６】
上述した接続装置のうちの別の装置に関して、この目的は、この装置が、本発明による少なくとも１つのアンテナと、前記電磁波を伝送する少なくとも１つの伝送部材とを備え、少なくとも１つの伝送部材は、少なくとも１つの伝送部材の自由端からその中へ延びる少なくとも１つの凹部を備え、少なくとも送信状態において、少なくとも１つの共通の層端面は、少なくとも１つの凹部内に少なくとも部分的に挿入されていることから実現される。
【０００７】
本発明による解決策は、小型デバイスの形成を可能にする。共通の層端面は、入射する電磁波のための入口および出射する電磁波のための出口として働くことができる。共通の層端面は、これらの層の狭い側面によって形成されるため、共通の層端面のサイズは、少なくとも層平面に直交する方向において、層厚さの和の範囲内である。
【０００８】
層内の導波路は、電磁波に対する送信方向を画定する。これらの方向は、層平面に略平行である。共通の層端面は、好ましくはこれらの送信方向に、したがって層平面に対して直交方向に延びる。
【０００９】
以下、本発明のさらなる改善形態について説明する。追加の改善形態は、特有の適用例において特定の改善形態の特定の利点が必要かどうかに応じて、互いから独立して組み合わせることができる。
【００１０】
第１の有利な改善形態によれば、導波路のうちの一方を入射する電磁波に使用することができ、他方の導波路を出射する電磁波に使用することができる。これにより、入射する電磁波と出射する電磁波に同じアンテナを特に同時に使用することが可能になる。
【００１１】
２つの平坦層は、好ましくは、類似の材料、特に誘電体材料から作製される。たとえば、これらの層は、それだけに限定されるものではないが、液晶高分子（ＬＣＰ）、テフロン（登録商標）、またはＦＲ−４エポキシ樹脂系など、プリント回路基板（ＰＣＢ）に対する典型的な材料から作製することができる。
【００１２】
少なくとも１つの分離層は、金属性材料から作製することができる。それによって、２つの導波路間の良好な分離および電気絶縁を実現することができる。
【００１３】
分離層は、特にマイクロストリップとすることができる。したがって、アンテナは、２つの誘電体層およびその層の間にマイクロストリップを備えるＰＣＢとして形成することができる。
【００１４】
平坦層の導波特性を改善するために、前記層は、金属カバー層で少なくとも部分的に覆うことができる。代替形態では、金属カバー層は、平坦層とは誘電率が異なる材料から作製することができる。
【００１５】
送信方向を画定し、電磁波を導波路内において横方向に制限するために、各導波路は、横方向波案内要素によって境界を定めることができる。前記横方向波案内要素は、好ましくは、送信方向に平行に配置され、または送信方向に平行に延びる。
【００１６】
有利な実施形態によれば、少なくとも１つの横方向波案内要素は、平坦層とは誘電率が異なる材料から作製することができる。追加または別法として、少なくとも１つの横方向波案内要素は、金属性材料から作製することができる。
【００１７】
少なくとも１つの横方向波案内要素は、平坦層のうちの少なくとも１つに、典型的にはバイアと呼ばれる貫通孔として作製することができ、少なくとも１つの貫通孔は、層平面に対して直交方向に延びる。そのような横方向波案内要素は、容易に製造することができる。この場合、貫通孔は、誘電体材料として空気で充填することができる。
【００１８】
代替形態では、少なくとも１つの貫通孔は、金属化された内壁を備えることができる。したがって、これらの壁は、横方向波案内要素として作用することができる金属管を層内に形成する。
【００１９】
横方向波案内要素の別の有利な実施形態によれば、少なくとも１つの横方向波案内要素は、層平面に対して直交方向に対応する導波路に沿って延びる側壁として形成することができる。側壁は、金属性材料から、または平坦層とは誘電率が異なる材料から作製することができる。
【００２０】
導波路は、送信方向に沿って一定の断面を有することができ、断面は、送信方向に対して直交方向に画定される。
【００２１】
代替形態では、導波路のうちの少なくとも１つは、少なくとも層平面に平行な方向に、共通の層端面に向かって広くなることができる。したがって断面は、送信方向に沿って共通の層端面に向かって増大する。断面を変化させることによって、出射波に対する指向性放射特徴を調節することができる。導波路が共通の層端面に向かって広くなる場合、より小さい角度範囲内で出射波を放出することができる。さらに、アンテナ利得を増大させることができる。
【００２２】
アンテナの別の有利な改善形態によれば、アンテナは、両方の導波路内で電磁波を異なる形で偏光させるように適合された少なくとも１つの偏光素子、特に円偏光素子をさらに提供することができる。したがって、第１の導波路から放出される電磁波の偏光は、第２の導波路から放出される電磁波の偏光とは反対である。それによって、出射波に関して、導波路を、必要とされる偏光に応じて選択することができる。
【００２３】
円偏光の好ましい場合において、第１の導波路から放出される電磁波は、右円偏光を有することができ、第２の導波路から放出される電磁波は、左円偏光を有することができ、または逆も同様である。
【００２４】
円偏光には、いくつかの利点がある。第１に、円偏光は、送信方向の周りの回転に対するアンテナの回転自由を可能にする。第２に、円偏光は、全二重通信を可能にする。１つの導波路を出射する電磁波、単なる例として右円偏光を有する電磁波、に使用することができる。左円偏光を有する電磁波を受信した場合、これらの波は、共通の層端面を通ってアンテナに入ったとき、第２の導波路内へ案内される。したがって、両方の導波路を同時に使用することができ、それにより全二重通信が可能になる。
【００２５】
小型で高集積の構造のために、少なくとも１つの偏光素子は、少なくとも１つの特に金属性の分離層とモノリシックに形成することができる。
【００２６】
少なくとも１つの偏光素子は、少なくとも１つの特に金属性の分離層の形状で非対称として容易に形成することができる。それによって、送信方向に平行に層平面に対して直交方向に延びる鏡像対称平面に関して非対称が見られる。
【００２７】
少なくとも１つの偏光素子は、好ましくは、共通の層端面から送信方向に沿って特に金属性の分離層へ延びる少なくとも１つの凹部によって形成することができる。
【００２８】
好ましくは、非対称形状は、少なくとも１つの特に金属性の分離層内における  階段状構造によって形成されている。円偏光器を容易に形成するために、分離層は、全体的にＵ字形を有することができ、Ｕ字形の２つの脚部が、共通の層端面に向かって延びる。脚部のうちの少なくとも１つは、脚部の自由端からＵ字形の底部に向かって延びる階段状構造をその内側に備えることができる。階段状構造は、Ｕ字形の２つの脚部間の距離が脚部の自由端に向かって階段ごとに増大するように形成することができる。
【００２９】
アンテナが横方向波案内要素として側壁を備える場合、上述したように円偏光器を形成することもできるが、階段状構造を有するＵ字形の脚部はない。
【００３０】
本発明による接続装置の第１の有利な改善形態によれば、伝送部材は、高分子ファイバ導波路とすることができる。
【００３１】
伝送部材が凹部を有する接続装置の第１の有利な改善形態によれば、少なくとも１つの凹部および少なくとも１つのアンテナは、少なくとも部分的に互いに相補形に形成することができる。これにより、これらの組立てを容易にし、これらの間の画定された相対位置を確実にすることができ、またこれによりこれらの構成要素を互いに対して確実に固定し、したがって損失を低減させることができる。
【００３２】
少なくとも１つの伝送部材は、全体的に長手方向の形状を少なくとも部分的に有することができ、少なくとも１つの凹部は、少なくとも１つの伝送部材の長手方向に沿って延びることができる。少なくとも１つの伝送部材は、長手方向に直交する断面において、特に円形の形状を有することができる。別法として、少なくとも１つの伝送部材は、任意の他の好適な断面、たとえば矩形または多角形を有することができる。少なくとも１つの凹部が長手方向に沿って延びる場合、少なくとも１つのアンテナは、前記方向に沿って伝送部材内へ延びることができる。これにより、少なくとも１つのアンテナから長手方向に放射することができる電磁波が、少なくとも１つの伝送部材の形状を容易にたどることができるため、結合を容易にすることができる。
【００３３】
代替形態では、少なくとも１つの伝送部材は、上述した長手方向の実施形態と比較すると短くすることができる。この場合、少なくとも１つの伝送部材は、アンテナに対するキャップを形成することができ、これを他の導波構成要素に接続することができる。それによって、少なくとも１つの伝送部材は、少なくとも１つのアンテナと少なくとも１つの他の導波構成要素との間のインターフェースとして作用することができる。
【００３４】
少なくとも１つのアンテナは、少なくとも部分的に平らな形状を有することができる。特にこの場合、少なくとも１つの凹部は、少なくとも１つの伝送部材内へ延びるスリットとして形成することができる。特に、前記スリットは、伝送部材の長手方向に平行に延びることができる。平らなアンテナは、スリット内へ容易に挿入することができる。好ましくは、スリットの幅は、典型的な製造公差でアンテナの厚さと同一である。これにより、少なくとも１つのスリット内に少なくとも１つのアンテナを確実に設置することが可能になる。
【００３５】
良好な結合品質のために、少なくとも１つのスリットは、少なくとも１つの伝送部材の断面の中心を通って延びることができる。それによって、少なくとも１つのアンテナは、伝送部材の中心領域内に挿入することができる。
【００３６】
特に少なくとも１つのアンテナの長さが伝送部材の全体的な厚さを越えて延びる場合、少なくとも１つのスリットによって少なくとも１つの伝送部材を横方向に開放することができる。それによって、アンテナの長さは、送信状態において伝送部材の長手方向に対して直交方向に測定される。したがって、それによってスリットの長さは、伝送部材の厚さと同一になる。スリットが少なくとも１つの伝送部材の断面の中心を通って延びる場合、伝送部材内の横方向の開口は、互いに直径方向に配置される。
【００３７】
少なくとも１つの伝送部材の自由端から凹部の底部までの間で測定される少なくとも１つの凹部の侵入深さは、好ましくは、少なくとも１つの伝送部材の直径の０％より大きく、最大２００％、特に２５％〜２００％とすることができる。侵入深さは、好ましくは、少なくとも１つの伝送部材の長手方向に平行に測定される。
【００３８】
少なくとも１つの伝送部材は、好ましくは、固体材料から作製され、特にコアは固体材料から作製することができる。それによって、少なくとも１つの伝送部材は、高分子材料から作製することができる。高分子の伝送部材により、費用効率的な接続装置の設定が可能になる。さらに、少なくとも１つの凹部は、たとえば成形、切断、または他の好適な技法によって、高分子材料から作製された伝送部材内に容易に形成することができる。伝送部材は、コアを円周方向に取り囲む少なくとも１つの金属シールドを有することができる。
【００３９】
上述したように、少なくとも１つのアンテナは、プリント回路基板として少なくとも部分的に形成することができる。接続装置の組立てのために、プリント回路基板の少なくともいくつかの部分を伝送部材の少なくとも１つの凹部内へ挿入することができる。特に少なくとも１つのアンテナが少なくとも部分的にプリント回路基板として形成された場合、少なくとも１つの凹部をスリットとして形成することができる。この場合、伝送部材の長手方向およびスリットの長さ方向に沿って延びるスリットによって画定される平面は、好ましくは、プリント回路基板によって画定される平面に平行に延びる。したがって、前記平面は、スリットの幅の方向に対して直交する。
【００４０】
接続装置の結合および組立てをさらに改善するために、少なくとも１つのアンテナは、上述した少なくとも１つの偏光器、特に円偏光器を備えることができ、少なくとも１つの偏光器は、送信状態において、少なくとも１つの凹部内に少なくとも部分的に配置される。それによって、偏光器によって偏光された電磁放射が、少なくとも１つの伝送部材に直接入ることができ、逆も同様である。好ましくは、少なくとも１つの偏光器が円偏光器であり、伝送部材の長手方向に対して電磁放射を円形に偏光させるように適合される場合、伝送部材およびアンテナは、長手方向に対する回転位置とは独立して、本発明による接続装置を形成するように組み立てることができる。
たとえば、少なくとも１つの凹部が、伝送部材の断面の中心を通って延びるスリットとして形成される場合、伝送部材およびアンテナは、長手方向の周りで１８０度回転させることができ、送信状態において同じ結合結果を実現する。これにより、装置の組立てがより容易になる。
【００４１】
以下、本発明およびその改善形態について、例示的な実施形態を使用し、図面を参照して、より詳細に説明する。上述したように、実施形態に示す様々な機構は、特有の適用例において互いから独立して使用することができる。
【００４２】
以下の図において、同じ機能および／または同じ構造を有する要素は、同じ参照符号で示す。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】送信状態における本発明による接続装置の好ましい実施形態の概略斜視図である。
【図２】アンテナのない本発明による伝送部材の概略斜視図である。
【図３】送信状態における本発明による接続装置の第２の好ましい実施形態の概略斜視図である。
【図４】アンテナの分離層を示す図３の実施形態の切取図である。
【図５】平坦層を透明にした図３および図４のアンテナの異なる図である。
【図６】本発明によるアンテナの別の好ましい実施形態を示す概略斜視図である。
【図７】本発明によるアンテナの別の実施形態を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明による接続装置の第１の好ましい実施形態について、図１および図２に関して説明する。それによって、図１に示す接続装置は、図２に示すような伝送部材を備える。
【００４５】
接続装置１は、アンテナ３および伝送部材５を備える。図１で、接続装置１は送信状態Ｔで示されている。送信状態Ｔにおいて、アンテナ３および伝送部材５は、アンテナ３から伝送部材５内へ電磁波を結合することができるように配置され、逆も同様である。
【００４６】
伝送部材５は、自由端７を備えた端部６を有する。端部６は、アンテナ３に接続される。伝送部材５は、好ましくは、自由端７と同様に形成された第２の自由端（図示せず）を備えており、第２の自由端は、類似のアンテナ装置（図示せず）に接続することができることに留意されたい。この場合、接続装置１は、１つの伝送部材５および２つのアンテナ３を備えることができる。
【００４７】
アンテナ３は、好ましくは、少なくとも１つの通信回路９に接続されており、通信回路９は、送信機、受信機、または組み合わせた送受信機とすることができる。さらに、アンテナ３は、好ましくは、プリント回路基板（ＰＣＢ）１１に接続され、またはＰＣＢ１１とモノリシックに一体化される。アンテナ３自体は、好ましくは、ＰＣＢ、特にミリ波周波数範囲の低損失ＰＣＢとして形成される。アンテナ３は、剛性または可撓性とすることができる。
【００４８】
アンテナ３は、好ましくは、全体的に矩形の形状（図１に破線で示す）を有する。矩形の形状は、好ましくは、プリント回路基板１１の平面１３に平行または同一に延びる。アンテナ３は、好ましくは、長手方向Ｌに沿ってＰＣＢ１１から離れる方へ突出しており、したがって伝送部材５との接続が可能になるように、ＰＣＢ１１の前縁部１５を越えて延びる。
【００４９】
伝送部材５は、全体的に縦長形状を有し、好ましくは送信状態Ｔにおいて長手方向Ｌに沿って延びる。好ましくは、少なくとも伝送部材５のコア１７が、高分子ファイバ１９から作製される。別法として、コア１７は、他の材料、特に高分子材料から作製することができる。たとえば、発泡高分子材料から作製することができる。別の代替形態によれば、コア１７は、ガラスなどの材料から作製することができる。少なくともコア１７は、凹部が存在することができる自由端を除いて、好ましくは固体である。
【００５０】
コア１７は、必要とされる電気的および／または機械的特性に応じて選択することができる追加の層によって、円周方向に沿って取り囲むことができる。特に、これらの層は、コア１７をスリーブ状に取り囲むことができる。好ましい例示的な実施形態によれば、コア１７は、誘電体層２１、シールド２２、および外層２３によって取り囲まれる。
【００５１】
単なる例として、誘電体層２１は、コア１７より誘電率が低い材料から作製される。シールド２２は、好ましくは、信号制限のために金属性シールドとして形成され、外層２３は、伝送部材５の保護のためにプラスチック材料から作製することができる。
【００５２】
端部６において、伝送部材５は、スリット２７として形成された凹部２５を備える。凹部２５は、伝送部材５の断面の中心２９を通って延びる。それによって、断面は、長手方向Ｌに対して直交方向に延びる。凹部２５は、長手方向Ｌに沿って自由端７から伝送部材５内へ延びる。凹部２５の端部は、底部３１によって形成される。
【００５３】
伝送部材５は、端部６内で凹部２５によって横方向に開放される。言い換えれば、凹部２５はまた、層２１、２２、および２３を通って延びる。層２１、２２、および２３内の開口は、中心２９を横切って互いに直径方向に配置される。第１の実施形態では、伝送部材５内への凹部２５の侵入深さ３３は、伝送部材５の直径３５より大きい。
【００５４】
しかし、これは必須ではない。好ましくは、長手方向Ｌに沿って自由端７から底部３１までの間で測定される侵入深さ３３は、好ましくは、直径３５の０％より大きく、最大２００％である。
【００５５】
好ましくは、凹部２５は、アンテナ３に対して相補形に形成され、したがってアンテナ３を凹部２５内に、少なくともその共通の層端面４０によって受け取ることができる。この送信状態Ｔが、図１に示されている。好ましくは、アンテナ３は、送信状態Ｔで底部３１に当接する。
【００５６】
本発明による接続装置１の別の実施形態によれば、伝送部材５は、凹部２５のない閉端７を有することができることに留意されたい。この場合、アンテナ３は、伝送部材５内へ挿入されるのではなく、その共通の層端面によって伝送部材５に当接することができる。また、無線の適用例では、伝送部材５のないアンテナ３を使用することもできることに留意されたい。
【００５７】
アンテナの厚さ３７は、好ましくは、スリット２７の幅３９に同一である。好ましくは、厚さ３７および幅３９は、送信状態Ｔにおいて、長手方向Ｌおよびアンテナ３の平面４１に対して直交方向に測定される。アンテナ３の平面４１は、好ましくは、ＰＣＢ１１の平面１３に平行または同一である。厚さ３７および幅３９が同一である場合、送信状態Ｔでアンテナ３とコア１７の材料との間に空気などの周囲媒体がまったくまたは非常にわずかな量しか存在しないように、アンテナ３は凹部２５内にしっかりと嵌ることができる。「同一である」とは、製造による典型的なずれを含み、その合計が厚さ３７および／または幅３９の最大約５％になりうることに留意されたい。この実施形態では、アンテナ３の厚さ３７は、好ましくは、伝送部材５の直径３５の２５％未満である。
【００５８】
送信状態Ｔにおいて、アンテナ３の平面４１は、長手方向Ｌに平行に延び、それによってアンテナ３および伝送部材５は、長手方向Ｌによって画定される同じ軸に沿って配置される。これにより、アンテナ３と伝送部材５との間の信号送信が改善され、信号損失を低減させることができる。
【００５９】
アンテナ３を伝送部材５の凹部２５内へ挿入することで、これらの構成要素の結合が容易になる。それによって、小型の設計が実現され、アンテナ３と伝送部材５との間の結合性能を改善することができる。
【００６０】
接続装置１の別の好ましい実施形態について、図３〜５に関して次に説明する。図４は、図３の実施形態を切取図で示し、図５は、より良好な視認性のために、層を透明にしたアンテナ３を示す。
【００６１】
さらに、本発明によるアンテナ３の好ましい実施形態の詳細について、図３〜５に関して説明する。図３〜５に示すアンテナ３はまた、伝送部材５内へ挿入されずに伝送部材５に当接する態様で、または伝送部材５のない適用例での接続装置１内で使用することができる。
【００６２】
簡潔にするために、上述した実施形態との違いについてのみ詳細に説明する。
【００６３】
スリット２７として形成される凹部２５の侵入深さ３３は、伝送部材５の直径３５の５０％より小さい。別法として、深さ３３は、好ましくは、直径３５の０％より大きく、最大２００％とすることができる。この実施形態では、スリット２７の幅３９は、侵入深さ３３より大きい。
【００６４】
したがって、アンテナ３が挿入されるのではなく伝送部材５に当接する異なる接続装置１の場合、深さ３３は直径３５の０％である。
【００６５】
アンテナ３は、２つの平坦層４５および４７ならびに分離層４９または隔壁を有するプリント回路基板４３として形成される。分離層４９は、好ましくは、マイクロストリップ５１として形成される。分離層４９は、好ましくは、銅または主として銅を含有する金属から作製される。平坦層４５および４７はそれぞれ、層平面４６および４８（図３に破線で示す）に沿って延びる。したがって、分離層４９は、層平面４６および４８に平行に平坦に延びる。
【００６６】
平坦層４５および４７は、層平面４６および４８に対して直交方向に積み重ねられ、共通の層端面４０で終了する。好ましくは、共通の層端面４０は、層平面４６および４８に対して直交方向に延びる。
【００６７】
共通の層端面４０は、入射する電磁波（図示せず）のための入口および出射する電磁波のための出口として使用することができる。
【００６８】
平坦層４５および４７はそれぞれ、層平面４６および４８に平行に電磁波を送信するための導波路５０および５２を提供する。導波路５０および５２は、アンテナ３の送信方向５４および５６に沿って電磁波を案内するように適合される。したがって、送信方向５４および５６は、層平面４６および４８に平行に延びる。好ましくは、送信方向５４および５６は、共通の層端面４０に対して直交方向に延びる。
【００６９】
導波路５０および５２はそれぞれ、入射または出射する電磁放射のいずれかに使用することができる。したがって、アンテナ３は、全二重通信に使用することができる。アンテナ３が伝送部材５に結合される一実施形態では、前記伝送部材５に当接することによって、または伝送部材５の凹部２５内へ挿入されることのいずれかによって、伝送部材５の長手方向Ｌは、好ましくは、送信方向５４および５６に平行に延びる。
【００７０】
電磁波を横方向に案内するために、各導波路５０および５２は、横方向波案内要素５８によって境界が定められる。横方向とは、送信方向５４および５６に対して直交方向にいることを意味する。
【００７１】
平坦層４５および４７は、横方向波案内要素５８として、複数の貫通孔５３またはバイアを備える。貫通孔５３は、アンテナ３の電磁特性を調整するために使用することができる。貫通孔５３は、基本的に、長手方向Ｌならびに層平面４６および４８に対して直交方向に延びる。貫通孔５３は、好ましくは、金属化された内壁６０を備える。
【００７２】
図３〜５に示すようなアンテナ３の実施形態では、各導波路５０および５２は、送信方向５４および５６に対して直交方向に両側で複数の貫通孔５３によって境界が定められる。
【００７３】
分離層４９は、アンテナ３から放出された電磁放射を偏光させることが可能な構造を備える。したがって、アンテナ３は、偏光素子５５を備える。好ましくは、偏光素子５５は円偏光器５７である。
【００７４】
偏光素子５５は、分離層４９の形状で非対称に形成される。それによって、送信方向５４および５６に平行に層平面４６および４８に対して直交方向に延びる鏡像対称平面Ｐに関して非対称が見られる。鏡像対称平面Ｐは、図５に破線で示されている。
【００７５】
構造は、送信方向５４および５６に平行に共通の層端面４０から分離層４９内へ延びる凹部６１として形成された全体的にＵ字形５９を有する。Ｕ字形は、送信方向５４および５６に平行に延びる第１の脚部６３および第２の脚部６５を備え、脚部６３および６５の自由端６７および６９は、共通の層端面４０の方向を指す。
【００７６】
凹部６１によって形成される脚部６３および６５間の自由空間７１は、送信方向５４および５６に平行に、Ｕ字形５９の自由端６７および６９から底部７３に向かって先細りする。それによって、第１の脚部６３は、基本的に送信方向５４および５６に平行に延びる内側７５を含む。
【００７７】
反対側の第２の脚部６５は、階段状構造７７をその内側７９に含み、したがって第２の脚部６５の幅８１は、自由端６９から底部７３に向かって階段状に増大する。第２の脚部６５の幅８１は、分離層４９の平面内で送信方向５４および５６に対して直交方向に測定される。
【００７８】
階段８３はそれぞれ、互いに対して直交方向に配置された第１の縁部８５および第２の縁部８７を有する。第１の縁部８５は、基本的に、送信方向５４および５６に平行に延び、したがって、第２の縁部８７は、基本的に、送信方向５４および５６に対して直交方向に延びる。第１の縁部８５の長さは、送信方向５４および５６に平行に底部７３から自由端６９に向かって階段８３ごとに増大する。
【００７９】
アンテナ３が伝送部材５の凹部２５内へ挿入される実施形態では、偏光素子５５は、送信状態Ｔにおいて凹部２５内に少なくとも部分的に挿入される。
【００８０】
導波路５０および５２の導波特性を改善するために、平坦層４５および４７はどちらも、金属カバー層６２および６４で覆われる。金属カバー層６２および６４は、平坦層４５および４７内に電磁波を制限するのに役立つ。図３および４では、アンテナ３の残りの構成要素のより良好な視認性のために、金属カバー層６２および６４を透明にしている。
【００８１】
図６は、本発明によるアンテナ３の別の好ましい実施形態を示す。
【００８２】
ここでも、簡潔にするために、上述した実施形態との違いについてのみ説明する。
【００８３】
アンテナ３は、横方向波案内要素５８が導波路５０および５２の横方向両側に単一の列６６で配置された貫通孔５３によって形成されることから、前述した実施形態とは異なる。共通の層端面４０において、貫通孔５３の前列６８は、各平坦層４５および４７内で、導波路５０および５２の横方向両側に延びる。前列６８は、共通の層端面４０に平行に延びる。より良好な視認性のために、ここでは平坦層４５および４７を透明にしている。
【００８４】
図７で、本発明による接続装置１に対するアンテナ３の別の好ましい実施形態が示されている。アンテナ３は、たとえば、図３および４に関して説明した接続装置１内で使用することができる。
【００８５】
当然ながら、アンテナ３はまた、アンテナ３が伝送部材５内へ挿入されるのではなく共通の層端面４０によって伝送部材５に当接する接続装置１の一実施形態で使用することができる。さらに、アンテナ３はまた、たとえば無線の適用例で伝送部材５なしで使用することができる。
【００８６】
簡潔にするために、上述した実施形態との違いについてのみ詳細に説明する。
【００８７】
アンテナ３は、長手方向Ｌに沿って延びる全体的に縦長形状を有する。長手方向Ｌにおいて、アンテナ３は、接続端８９および前端９１を有する。接続端８９は、アンテナ３を通信回路９（ここでは図示せず）に接続するために使用することができる。
【００８８】
前端９１は、共通の層端面４０を備えており、伝送部材５（ここでは図示せず）に結合するために使用することができる。特に、前端９１は、図３および４に関して説明したように、伝送部材５内へ挿入する、または凹部２５のない伝送部材５に当接するのいずれかによって、伝送部材５に結合するために使用することができる。
【００８９】
当然ながら、アンテナ３はまた、無線の適用例におけるその使用のために、伝送部材５なしで使用することができる。
【００９０】
アンテナ３は、長手方向Ｌに沿って一定の厚さ３７を有する。しかし、アンテナ３の幅９３は、長手方向Ｌに沿って変化する。アンテナ３の幅９３は、長手方向Ｌおよび厚さ３７の方向に対して直交方向に測定される。
【００９１】
アンテナ３の幅９３は、長手方向Ｌに沿って一定の形状の断面を有する第１の部分９５が形成されるように変化する。言い換えれば、アンテナ３の幅９３および厚さ３７は、第１の部分９５において長手方向Ｌに沿って一定のままである。第１の部分９５は、接続端８９で開始し、前端９１の方向に延びる。
【００９２】
アンテナ３の第２の部分９７において、アンテナ３の幅９３は長手方向Ｌに沿って変化する。それによって、幅９３は、前端９１において第１の部分９５より大きくなるように変化し、第１の部分９５に向かって減少する。言い換えれば、アンテナ３ならびにその導波路５０および５２は、第２の部分９７内で共通の層端面４０に向かって広くなる。アンテナ３の厚さ３７の方向に沿って見ると、アンテナ３は、それによって全体的に漏斗状の形状を有する。
【００９３】
図３〜６に関して説明した実施形態のように、この実施形態におけるアンテナ３は、２つの平坦層４５および４７と、平坦層４５および４７間に配置された分離層４９とを備える。平坦層４５および４７は、好ましくは、誘電体材料、たとえばプリント回路基板の材料から作製される。
【００９４】
分離層４９は、マイクロストリップ５１として形成された偏光素子５５、特に円偏光器５７を備える。円偏光器５７は、階段状構造７７を形成する階段８３を備える。円偏光器５７の幅９９は、長手方向Ｌに第２の部分９７に向かって階段８３ごとに減少する。言い換えれば、円偏光器５７は、基本的に、図４に関して説明した第２の脚部６５として成形される。
【００９５】
したがって、偏光素子５５はここでも、分離層４９の形状で非対称によって形成される。これによって、鏡像対称平面は、長手方向Ｌに沿って層平面４６および４８に対して直交方向に、または言い換えればアンテナ３の平面４１に対して直交方向に延びる。図７で、破線は、平面Ｐが分離層４９を切断する場所を示す。
【００９６】
平坦層４５および４７は、上述した実施形態のようなバイアまたは貫通孔５３を備えていない。代わりに、アンテナ３は、金属化された側壁１０３を備える。側壁１０３は、アンテナ３の幅９３の方向に沿って互いに反対側に配置される。したがって、側壁１０３は、第１の部分９５内で互いに平行に延び、第２の部分９７で広がる。
【００９７】
平坦層４５および４７は、アンテナ３の頂部および底部において金属カバー層６２および６４で覆われる。金属カバー層６２および６４は、互いに平行に配置され、アンテナ３の幅９３の方向および長手方向Ｌに平行に延びる。
【００９８】
参照符号
１  接続装置
３  アンテナ
５  伝送部材
６  端部
７  伝送部材の自由端
９  通信回路
１１  プリント回路基板（ＰＣＢ）
１３  プリント回路基板の平面
１５  プリント回路基板の前縁部
１７  コア
１９  高分子材料
２１  誘電体層
２２  シールド
２３  外層
２５  凹部
２７  スリット
２９  中心
３１  底部
３３  侵入深さ
３５  伝送部材の直径
３７  アンテナの厚さ
３９  幅
４０  共通の層端面
４１  アンテナの平面
４３  プリント回路基板
４５  平坦層
４６  層平面
４７  平坦層
４８  層平面
４９  分離層
５０  導波路
５１  マイクロストリップ
５２  導波路
５３  貫通孔
５４  送信方向
５５  偏光素子
５６  送信方向
５７  円偏光器
５８  横方向波案内要素
５９  Ｕ字形
６０  金属化された内壁
６１  凹部
６２  金属カバー層
６３  第１の脚部
６４  金属カバー層
６５  第２の脚部
６６  列
６７  第１の脚部の自由端
６８  前列
６９  第２の脚部の自由端
７１  脚部間の自由空間
７３  Ｕ字形の底部
７５  第１の脚部の内側
７７  階段状構造
７９  第２の脚部の内側
８１  第２の脚部の幅
８３  階段
８５  階段の第１の縁部
８７  階段の第２の縁部
８９  接続端
９１  前端
９３  アンテナの幅
９５  第１の部分
９７  第２の部分
９９  偏光素子の幅
１０３  側壁
Ｌ  長手方向
Ｐ  鏡像対称平面
Ｔ  送信状態
【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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【国際調査報告】
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