(57)【要約】  本発明は、誘電体基板（２２）上に構成された複数の平面ノッチ放射要素（４１）を備えるシングル偏波放射器（４０）に関する。各ノッチ放射要素（４１）は、ノッチ放射要素の幅（ｗ）にわたってノッチ放射要素（４１）の前縁（２４）からノッチ放射要素（４１）の後縁（２５）に延びる、誘電体基板（２２）の第１の側面上の金属化領域（２３）と、ノッチ放射要素（４１）の給電点に隣接する、金属化領域（２３）中の調整要素（２６）と、調整要素（２６）からノッチ放射要素（４１）の前縁（２４）に延び、それによってノッチプロファイル（２９）を生成するノッチ（２８）と、ノッチプロファイル（２９）の長さを延長するための、ノッチ（２８）の各側面に沿った、金属化領域（２３）中の複数のくぼみ（４２）とを備える。【選択図】図４
2020520185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板（２２）上に構成された複数の平面ノッチ放射要素（４１）を備えるシングル偏波放射器（４０）であって、各ノッチ放射要素（４１）が、
前記ノッチ放射要素（４１）の幅（ｗ）にわたって前記ノッチ放射要素（４１）の前縁（２４）から前記ノッチ放射要素（４１）の後縁（２５）に延びる、前記誘電体基板（２２）の第１の側面上の金属化領域（２３）と、
前記ノッチ放射要素（４１）の給電点に隣接する、前記金属化領域（２３）中の調整要素（２６）と、
前記調整要素（２６）から前記ノッチ放射要素（４１）の前記前縁（２４）に延び、それによってノッチプロファイル（２９）を生成するノッチ（２８）と、
前記ノッチプロファイル（２９）の長さを延長するための、前記ノッチ（２８）の各側面に沿った、前記金属化領域（２３）中の複数のくぼみ（４２）と
を備える、シングル偏波放射器（４０）。
【請求項２】
各ノッチ放射要素（４１）の前記後縁（２５）が接地面（１６）に接続可能である、請求項１に記載のシングル偏波放射器。
【請求項３】
前記くぼみ（４２）が前記ノッチ放射要素（４１）の前記後縁（２５）に平行である、請求項１または２に記載のシングル偏波放射器。
【請求項４】
前記くぼみ（４２）が前記プロファイル（２９）の前記長さに沿って均一に分配される、請求項１から３のいずれか一項に記載のシングル偏波放射器。
【請求項５】
前記複数のノッチ放射要素（４１）が、前記誘電体基板（２２）上に構成された前記同じ金属化領域（２３）を共有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のシングル偏波放射器。
【請求項６】
第１の縁要素（３１）が前記複数の平面ノッチ放射要素（４１）の第１の側面（４３）に隣接して設けられ、第２の縁要素（３２）が、前記複数の平面ノッチ放射要素（４１）の、前記第１の側面（４３）に対向する第２の側面（４４）に隣接して設けられ、各縁要素（３１、３２）が、隣接するノッチ放射要素の前記前縁（２４）から前記隣接するノッチ放射要素の前記後縁（２５）に延びる縁プロファイル（３５）を有し、少なくとも１つの曲折セクション（３６、３７）が各縁プロファイル（３５）中に設けられた、請求項１から５のいずれか一項に記載のシングル偏波放射器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの曲折セクションの第１の曲折セクション（３６）が各縁要素（３１、３２）の前縁（３８）に設けられた、請求項６に記載のシングル偏波放射器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの曲折セクションの第２の曲折セクション（３７）が各縁要素（３１、３２）の側縁（３９）に設けられた、請求項６または７に記載のシングル偏波放射器。
【請求項９】
誘電体基板（２２）上に構成された複数の平面ノッチ放射要素（２１、４１）を備えるシングル偏波放射器（３０、４０）であって、各ノッチ放射要素（２１、４１）が、
前記ノッチ放射要素の幅（ｗ）にわたって前記ノッチ放射要素の前縁（２４）から前記ノッチ放射要素（２１、４１）の後縁（２５）に延びる、前記誘電体基板（２２）の第１の側面上の金属化領域（２３）と、
前記ノッチ放射要素（２１、４１）の給電点（２７）に隣接する、前記金属化領域（２３）中の調整要素（２６）と、
前記調整要素（２６）から前記ノッチ放射要素（２１、４１）の前記前縁（２４）に延び、それによってノッチプロファイル（２９）を生成するノッチ（２８）と
を備え、
第１の縁要素（３１）が前記複数の平面ノッチ放射要素（２１、４１）の第１の側面（３３、４３）に隣接して設けられ、第２の縁要素（３２）が、前記複数の平面ノッチ放射要素（２１、４１）の、前記第１の側面（３３、４３）に対向する第２の側面（３４、４４）に隣接して設けられ、各縁要素（３１、３２）が、隣接するノッチ放射要素の前記前縁（２４）から前記隣接するノッチ放射要素の前記後縁（２５）に延びる縁プロファイル（３５）を有し、少なくとも１つの曲折セクション（３６、３７）が各縁プロファイル（３５）中に設けられた、シングル偏波放射器（３０、４０）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの曲折セクションの第１の曲折セクション（３６）が各縁要素（３１、３２）の前縁（３８）に設けられた、請求項９に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの曲折セクションの第２の曲折セクション（３７）が各縁要素（３１、３２）の側縁（３９）に設けられた、請求項９または１０に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１２】
各ノッチ放射要素（２１、４１）の前記後縁（２５）が接地面（１６）に接続可能である、請求項９から１１のいずれか一項に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１３】
複数のくぼみ（４２）が、前記ノッチプロファイル（２９）の前記長さを延長するために、各ノッチ放射要素（４１）の前記ノッチ（２８）の各側面に沿って前記金属化領域（２３）中に設けられた、請求項９から１２のいずれか一項に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１４】
前記くぼみ（４２）が前記ノッチ放射要素の前記後縁（２５）に平行である、請求項１３に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１５】
前記くぼみ（４２）が前記ノッチプロファイル（２９）の前記長さに沿って均一に分配された、請求項１３または１４に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１６】
前記複数のノッチ放射要素が、前記誘電体基板（２２）上に構成された前記同じ金属化領域（２３）を共有する、請求項９から１５のいずれか一項に記載のシングル偏波放射器。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の、誘電体基板上に構成された複数の平面ノッチ放射要素を備える少なくとも１つのシングル偏波放射器（５１）を備えるシングル偏波ブロードバンドアンテナ（５０）であって、各ノッチ放射要素の後縁が接地面（１６）に接続され、各シングル偏波放射器（５１）が第１の方向（Ａ）に構成された、シングル偏波ブロードバンドアンテナ（５０）。
【請求項１８】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の、誘電体基板（２２）上に構成された複数の平面ノッチ放射要素を備える多数のシングル偏波放射器を備えるデュアル偏波ブロードバンドアンテナ（６０）であって、各ノッチ放射要素の後縁が接地面（１６）に接続され、前記多数のシングル偏波放射器のうちの少なくとも第１のシングル偏波放射器（６１）が第１の方向（Ａ）に構成され、前記多数のシングル偏波放射器のうちの少なくとも第２のシングル偏波放射器（６２）が、前記第１の方向（Ａ）に直交する第２の方向（Ｂ）に構成された、デュアル偏波ブロードバンドアンテナ（６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は無線通信の分野に関する。特に、本開示は、ノッチ放射要素を備えるブロードバンドアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークにおけるノードは、ネットワークとユーザ機器ＵＥとの間の通信のためのアンテナを必要とし、アンテナの数は、使用される周波数の数、使用されるアンテナのタイプ、および空間ダイバーシティがどのように実装されるかに応じて様々である。サイト当たりの一般的なアンテナ数は９つであり、セクタ当たり３つである。現在の一般的なアンテナは狭帯域であり、２つのカテゴリー、低帯域と中間／高帯域のアンテナに分割される。低帯域は７００〜９００ＭＨｚの周波数範囲をカバーし、中間／高帯域は１，７００〜２，６００ＭＨｚをカバーする。オペレータは、しばしば、建築物地主およびタワー所有者からアンテナのための敷地空間を賃借しており、アンテナの数、アンテナサイズ、および重量は、賃借コストを決定する要因である。より多い、より大きい、より重いアンテナは、より高い賃借料をもたらす。
【０００３】
サイト上のアンテナの数を低減するための１つの現在の解決策は、低帯域と中間／高帯域のアンテナを組み合わせて、マルチバンドアンテナとして知られている１つのアンテナにすることである。この方法は、製品にかなりの費用がかかり、複雑になるので、欠点を有する。多くの周波数帯域は同じアンテナ中に配置されるので、これは、チルトのために使用される、多くのケーブリングおよび位相シフタを必要とする。良好な性能を達成するための複雑な建築のやり方と材料は、費用がかかる製品になる。
【０００４】
ダイポールアンテナは、主に、無線通信システムにおける狭帯域技術において使用される。ダイポールは、ダイポール間の相互作用が最小になるように互いに分離され、各ダイポールアレイおよび偏波は共通の入出力ポートに相互接続される。さらに、各ダイポールは、特定の周波数帯域または互いに近いいくつかの帯域をカバーするように設計され、そのダイポールアレイのための垂直チルトを達成するために、通常、ダイポールごとに位相シフタが実装される。電気チルトは、Ｒｅｍｏｔｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｔｉｌｔ（ＲＥＴ）と呼ばれる外部ボックスを用いて実現される。ダイポールアンテナ設定においていくつかの周波数帯域を実現するには、同じアンテナ開口中にいくつかのダイポールアレイが必要である。
【０００５】
（ＡおよびＢで示された）２つの異なる周波数で動作している位相シフタ１１をもつ、デュアル偏波デュアルバンドダイポールアンテナ１０の例示的な概略が図１に見られ得る。２つのデュアル偏波アンテナ要素１２が各周波数に対して与えられ、アンテナポート１３Ａおよび１３Ｂに接続される。アンテナ要素の数は、アンテナ特性に応じてアンテナごとに異なる。
【０００６】
広帯域無線機が使用される場合、上記で説明したような狭帯域アンテナも、追加の課題を生じる。これにより、デュプレクサが追加され、サイトコストが大きくなり、電力消費が増加する。
【０００７】
通信は現在大いに需要があり、サポートされるサービスにおける指数関数的成長が次の数年にわたって予想されている。次世代の基地局は、すべての無線商用プロトコルをサポートすることが可能であると構想される。これは、広い周波数範囲にわたる動作を必要とする。
【０００８】
広帯域アンテナアレイのために異なる技術、たとえば、「Ａ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｓｔｒｉｐｌｉｎｅ−ｆｅｄ  ｖｉｖａｌｄｉ  ｎｏｔｃｈ−ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙｓ」Ｊ．  ＳｈｉｎおよびＤ．Ｈ．  Ｓｃｈａｕｂｅｒｔによる  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ、ｖｏｌ．４７、ｎｏ５、８７９〜８８６ページ、１９９９年５月に開示されているようなテーパードスロットまたはビバルディアレイが使用され得る。
【０００９】
ビバルディ技術に基づく現在の広帯域解決策の欠点はサイズおよび性能である。アンテナ要素がかなり大きいので、旧来のダイポールベースアンテナよりもはるかに太いアンテナになる。また、旧来のビバルディ技術の走査角は時々制限され、時々、縁において放射されるエネルギーがあるので、性能が制限される。Ｂａｌａｎｃｅｄ  Ａｎｔｉｐｏｄａｌ  Ｖｉｖａｌｄｉ  Ａｎｔｅｎｎａ（ＢＡＶＡ）、およびＢｏｄｙ  ｏｆ  Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＢＯＲ）のような他の広帯域技術は、旧来のビバルディ技術と同様の問題を有する。Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｓｈｅｅｔ  Ａｒｒａｙ（ＣＳＡ）、およびパッチアレイはかなり費用がかかり、パッチアレイは高帯域幅を有しない。
【発明の概要】
【００１０】
本開示の目的は、当技術分野における上記で特定された不備および欠点のうちの１つまたは複数を単独でまたは任意の組合せで緩和、軽減、または除去しようとするアンテナを提供することである。
【００１１】
この目的は、誘電体基板上に構成された複数の平面ノッチ放射要素を備えるシングル偏波放射器によって得られる。各ノッチ放射要素は、ノッチ放射要素の幅にわたってノッチ放射要素の前縁からノッチ放射要素の後縁に延びる、誘電体基板の第１の側面上の金属化領域と、ノッチ放射要素の給電点に隣接する、金属化領域中の調整要素と、調整要素からノッチ放射要素の前縁に延び、それによってノッチプロファイルを生成するノッチと、ノッチプロファイルの長さを延長するための、ノッチの各側面に沿った、金属化領域中の複数のくぼみとを備える。
【００１２】
シングル偏波放射器の利点は、従来技術の広帯域解決策よりも改善された性能をもつ、よりコンパクトな放射器である。
【００１３】
一態様によれば、くぼみはノッチ放射要素の後縁に平行である。
【００１４】
後縁と平行なくぼみを有することの利点は、よりコンパクトな設計である。
【００１５】
一態様によれば、複数のノッチ放射要素は、誘電体基板上に構成された同じ金属化領域を共有する。
【００１６】
同じ金属化領域を共有することの利点は、製造プロセスのコストが低くなることである。
【００１７】
一態様によれば、シングル偏波放射器は、複数の平面ノッチ放射要素の第１の側面に隣接して設けられた第１の縁要素と、複数の平面ノッチ放射要素の、第１の側面に対向する第２の側面に隣接して設けられた第２の縁要素とをさらに備える。各縁要素は、隣接するノッチ放射要素の前縁からノッチ放射要素の後縁に延びる縁プロファイルを有し、少なくとも１つの曲折セクションが各縁プロファイルに設けられる。
【００１８】
シングル偏波放射器に縁セクションを導入することの利点は、従来技術の解決策と比較して縁伝搬波を低減することによって走査角性能およびサイドローブ性能が改善されることである。
【００１９】
この目的はまた、誘電体基板上に構成された複数の平面ノッチ放射要素を備えるシングル偏波放射器によって得られる。各ノッチ放射要素は、ノッチ放射要素の幅にわたってノッチ放射要素の前縁からノッチ放射要素の後縁に延びる、誘電体基板の第１の側面上の金属化領域と、ノッチ放射要素の給電点に隣接する金属化領域中の調整要素と、調整要素からノッチ放射要素の前縁に延び、それによってノッチプロファイルを生成するノッチとを備える。シングル偏波放射器は、複数の平面ノッチ放射要素の第１の側面に隣接して設けられた第１の縁要素と、複数の平面ノッチ放射要素の、第１の側面に対向する第２の側面に隣接して設けられた第２の縁要素とをさらに備える。各縁要素は、隣接するノッチ放射要素の前縁から隣接するノッチ放射要素の後縁に延びる縁プロファイルを有し、少なくとも１つの曲折セクションが各縁プロファイル中に設けられる。
【００２０】
シングル偏波放射器の利点は、従来技術の解決策と比較して、縁伝搬波を低減することによって、走査角性能およびサイドローブ性能が改善されることである。
【００２１】
一態様によれば、ノッチプロファイルの長さを延長するために、各ノッチ放射要素のノッチの各側面に沿って金属化領域中に複数のくぼみが設けられる。
【００２２】
利点は、従来技術の広帯域解決策よりもコンパクトであることである。
【００２３】
一態様によれば、くぼみはノッチ放射要素の後縁に平行である。
【００２４】
くぼみが後縁に平行であることの利点は、よりコンパクトな設計である。
【００２５】
一態様によれば、複数のノッチ放射要素は、誘電体基板上に構成された同じ金属化領域を共有する。
【００２６】
同じ金属化領域を共有することの利点は、あまり費用がかからない製造プロセスである。
【００２７】
目的はまた、請求項１から１６のいずれか一項に記載の誘電体基板上に構成された複数の平面ノッチ放射要素を備える少なくとも１つのシングル偏波放射器を備えるシングル偏波ブロードバンドアンテナによって得られる。各ノッチ放射要素の後縁は接地面に接続され、各シングル偏波放射器は第１の方向に構成される。
【００２８】
目的はまた、請求項１から１６のいずれか一項に記載の誘電体基板上に構成された複数の平面ノッチ放射要素を備える多数のシングル偏波放射器を備えるデュアル偏波ブロードバンドアンテナによって得られる。各ノッチ放射要素の後縁は接地面に接続され、多数のシングル偏波放射器の少なくとも第１のシングル偏波放射器は第１の方向に構成され、多数のシングル偏波放射器の少なくとも第２のシングル偏波放射器は、第１の方向に直交する第２の方向に構成される。
【００２９】
さらなる態様および利点は、発明を実施するための形態において見つけられ得る。
【００３０】
上記のことは、同様の参照符号が異なる図の全体にわたって同じ部分を指す、添付の図面に示されているように、例示的な実施形態についての以下のより詳細な説明から明らかになろう。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、例示的な実施形態を示すことに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】デュアル偏波デュアルバンドダイポールアンテナの概略図である。
【図２】ノッチ放射要素をもつシングル偏波放射器である。
【図３】ノッチ放射要素と曲折縁要素とをもつシングル偏波放射器である。
【図４】くぼみと随意の縁要素とＷＡＩＭ層とを備えたノッチ放射要素をもつシングル偏波放射器である。
【図５】シングル偏波ブロードバンドアンテナである。
【図６】デュアル偏波ブロードバンドアンテナである。
【図７】４つのノッチ放射器要素と曲折縁要素とをもつシングル偏波放射器についてのアクティブ反射係数を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下で、添付の図面を参照しながら、本開示の態様についてより十分に説明する。しかしながら、本明細書で開示するアンテナは、多くの異なる形態で実現され得、本明細書に記載された態様に限定されると解釈されるべきではない。図面中の同様の番号は全体にわたって同様の要素を指す。
【００３３】
例示的な実施形態の効率を示すために、Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ（ＶＳＷＲ）が使用される。ＶＳＷＲは、アンテナから反射された電力を表す、反射係数の関数である。反射係数がГによって与えられる場合、ＶＳＷＲは以下の公式によって規定される。
2020520185.tif 000003
【００３４】
反射係数はｓ１１または反射減衰量としても知られる。反射電力とｓ１１とＶＳＷＲとの間の数値マッピングを参照するために、以下のＶＳＷＲ表１を参照されたい。
2020520185.tif 000004
【００３５】
本明細書で使用する用語は、本開示の特定の態様のみについて説明する目的であり、本発明を限定するものではない。本明細書で使用する際、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、コンテキストが別段に明示しない限り、複数形も含むものである。
【００３６】
本明細書で提示される例示的な実施形態のうちのいくつかは、シングル偏波放射器を対象とする。本明細書で提示される例示的な実施形態の開発の一部として、最初に問題を特定し、説明する。
【００３７】
提案される解決策は、互いに独立して適用され得る３つの構成要素に基づく。
−  （「ソフト表面」と呼ばれることがある）くぼみをもつノッチ放射要素、
−  広角インピーダンス整合、ＷＡＩＭ層、および
−  曲折縁要素。
【００３８】
ＷＡＩＭ層および曲折縁要素は、任意の広帯域技術、たとえば背景セクションで述べた技術に適用され得る。放射要素上のソフト表面は、ビバルディ技術およびビバルディ様技術のようないくつかの広帯域技術、たとえばＢｏｄｙ  ｏｆ  Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＢＯＲ）に適用され得る。
【００３９】
レンズと呼ばれることもあるＷＡＩＭ層は放射要素の上に配置され、走査角性能を改善する。これは、ＷＡＩＭ層が適用されないときと比較して、アンテナビームフォーミング性能が改善されることを意味する。
【００４０】
曲折縁要素の目的は、エネルギーが前方向に放射するのではなく、側面上に漏れ出すのを防ぐことである。整合、走査角性能のような一般的な性能は、図３および図４に関して説明するように、曲折プロファイルをもつ縁要素を導入することによって改善される。
【００４１】
放射要素上にくぼみ（すなわちソフト表面）を導入することの目的は、放射要素サイズを低減することである。したがって、くぼみをもつ放射要素を備えるブロードバンドアンテナは、くぼみが導入されないときと比較して、より薄くなり得る。
【００４２】
図２は、基板２２上に構成された、複数の平面ノッチ放射要素２１、この例では１０個のノッチ放射要素をもつシングル偏波放射器２０である。各ノッチ放射要素２１は、（点線によって示されるように）ノッチ放射要素の幅「ｗ」にわたってノッチ放射要素の前縁２４からノッチ放射要素の後縁２５に延びる、誘電体基板２２の第１の側面上の金属化領域２３と、ノッチ放射要素の給電点２７に隣接する金属化領域２３中の調整要素２６とを備える。調整要素２６の形状は、ビバルディの場合のように円形／卵形、またはＢＯＲの場合のように本質的に正方形など、異なる形態を有し得る。
【００４３】
各ノッチ放射要素は、調整要素２６からノッチ放射要素２１の前縁２４に延び、それによってノッチプロファイル２９を生成するノッチ２８をさらに備え、ノッチ２８は、この例では指数関数的に先細になっているが、段階状プロファイルなど、他の形状を有し得る。いくつかの態様によれば、図２に示されているように、ＷＡＩＭ層１５が含まれる。
【００４４】
図３は、縁伝搬波を低減するために、（図２に関して説明したように）平面ノッチ放射要素２１と、曲折縁要素３１および３２とをもつシングル偏波放射器３０である。第１の縁要素３１が、複数の平面ノッチ放射要素２１の第１の側面３３に隣接して設けられ、第２の縁要素３２が、複数の平面ノッチ放射要素２１の第１の側面３３に対向する第２の側面３４に隣接して設けられる。各縁要素は、隣接するノッチ放射要素の前縁２４から隣接するノッチ放射要素の後縁２５に延びる縁プロファイル３５を有し、少なくとも１つの曲折セクション３６、３７が各縁プロファイル３５中に設けられる。
【００４５】
いくつかの態様によれば、少なくとも１つの曲折セクションの第１の曲折セクション３６が各縁要素３１、３２の前縁３８に設けられ、および／または少なくとも１つの曲折セクションの第２の曲折セクション３７が、隣接するノッチ放射要素２１から離れて対向する各縁要素３１、３２の側縁３９に設けられる。
【００４６】
いくつかの態様によれば、ノッチ放射要素２１の後縁２５は接地面１６に接続可能である。
【００４７】
いくつかの態様によれば、複数のノッチ放射要素２１は、誘電体基板２２上に構成された同じ金属化領域２３を共有する。
【００４８】
図４は、基板２２上に構成された複数の平面ノッチ放射要素４１、この例では１０個のノッチ放射要素をもつシングル偏波放射器４０である。各ノッチ放射要素４１は、（点線によって示されるように）ノッチ放射要素の幅「ｗ」にわたってノッチ放射要素の前縁２４からノッチ放射要素の後縁２５に延びる、誘電体基板２２の第１の側面上の金属化領域２３と、ノッチ放射要素４１の給電点（図示せず）に隣接する、金属化領域２３中の調整要素２６とを備える。調整要素２６の形状は、ビバルディの場合のように円形／卵形、またはＢＯＲの場合のように本質的に正方形など、異なる形状を有し得る。
【００４９】
各ノッチ放射要素は、調整要素２６からノッチ放射要素４１の前縁２４に延び、それによって、ノッチプロファイル２９の長さを延長するためにノッチ２８の各側面に沿った金属化領域２３中の複数のくぼみ４２をもつノッチプロファイル２９を生成するノッチ２８をさらに備える。くぼみは、放射波が、放射器中の他の放射要素に対する低減された交差偏波とともにノッチ内を伝搬することを可能にする。ノッチプロファイルは、この例では、指数関数的に先細になっているが、階段状プロファイルなど、他の形状を有し得る。後縁２４に対する各ノッチ放射要素４１のためのくぼみの配向は、後縁２４と非平行であり得、また、放射器４０からの異なる放射パターンを達成するために、隣接するノッチ放射要素間で逸れ得ることに留意されたい。ノッチプロファイル２９中のくぼみ４２間の距離は任意であり得る。
【００５０】
さらに、ノッチプロファイル中にくぼみを導入することによって、ノッチ放射要素のサイズが縮小され、それにより、改善された性能をもつよりコンパクトな放射器が達成され得る。
【００５１】
いくつかの態様によれば、図４に示されているように、随意にＷＡＩＭ層１５が一体化される。
【００５２】
いくつかの態様によれば、各ノッチ放射要素４１の後縁は接地面１６に接続可能である。
【００５３】
いくつかの態様によれば、くぼみ４２は各ノッチ放射要素４１の後縁２５に平行である。
【００５４】
いくつかの態様によれば、くぼみ４２は、ノッチプロファイル２９の長さに沿って均一に分配される。
【００５５】
いくつかの態様によれば、複数のノッチ放射要素は、誘電体基板２２上に構成された同じ金属化領域２３を共有する。
【００５６】
いくつかの態様によれば、シングル偏波放射器４０は、図３に関して説明したように、縁伝搬波を低減するために曲折縁要素３１および３２を備える。第１の縁要素３１が、複数の平面ノッチ放射要素４１の第１の側面４３に隣接して設けられ、第２の縁要素３２が、複数の平面ノッチ放射要素４１の第１の側面４３に対向する第２の側面４４に隣接して設けられる。各縁要素は、隣接するノッチ放射要素の前縁２４から隣接するノッチ放射要素の後縁２５に延びる縁プロファイル３５を有し、少なくとも１つの曲折セクション３６、３７が各縁プロファイル３５中に設けられる。
【００５７】
いくつかの態様によれば、少なくとも１つの曲折セクションの第１の曲折セクション３６が、各縁要素３１、３２の前縁３８に設けられ、および／または少なくとも１つの曲折セクションの第２の曲折セクション３７が、隣接するノッチ放射要素４１から離れて対向する各縁要素３１、３２の側縁３９に設けられる。
【００５８】
第１の曲折セクション３６は、縁散乱によって生成される水平空間高調波周波数を低減し、第２の曲折セクション３７は、縁散乱によって生成される垂直空間高調波周波数を低減する。
【００５９】
縁要素はすべてのアクティブダイポールについて同様の環境を与えるので、縁要素は、シングル偏波放射器の左側および右側（図３の３３および３４、ならびに図４の４３および４４）の近くに配置されたアクティブダイポールのダイポールパターンを改善する。その結果、より対称的なダイポールパターンが得られる。
【００６０】
図５は、少なくとも１つのシングル偏波放射器５１、この例では８つのシングル偏波放射器を備えるシングル偏波ブロードバンドアンテナ５０である。各シングル偏波放射器は、誘電体基板２２上に構成された、図３および図４に関して説明したような、複数の平面ノッチ放射要素を備える。各ノッチ放射要素の後縁２５は接地面１６に接続され、各シングル偏波放射器は第１の方向Ａに構成される。
【００６１】
図６は、各々が、誘電体基板２２上に構成された、図３および図４に関して説明したような、複数の平面ノッチ放射要素を備える、多数のシングル偏波放射器を備える、デュアル偏波ブロードバンドアンテナ６０である。各ノッチ放射要素の後縁２５は接地面１６に接続される。多数のシングル偏波放射器の少なくとも第１のシングル偏波放射器６１が第１の方向Ａに構成され、多数のシングル偏波放射器の少なくとも第２のシングル偏波放射器６２が、第１の方向Ａに直交する第２の方向Ｂに構成される。
【００６２】
図７は、図４に関して示されたものと同様の、くぼみと曲折縁要素をもつ４つのノッチ放射器要素をもつシングル偏波放射器についてのアクティブ反射係数を示すグラフである。各ノッチ放射要素について、アクティブ反射係数をシミュレートし、測定し、第１のノッチ放射要素についてＳ１１をシミュレートし、測定し、第２のノッチ放射要素についてＳ２２をシミュレートし、測定し、以下同様にシミュレートし、測定した。シングル偏波放射器は、２ＧＨｚ〜５．５ＧＨｚの動作周波数範囲を有し、ＶＳＷＲは３よりも小さい、すなわち、反射係数＜−６ｄＢである。
【００６３】
曲線７１〜７４はシミュレートされた反射係数を示し、曲線７５〜７８は測定された反射係数を示す。曲線７１および７５は、縁要素の左側に最も近いアクティブノッチ放射要素を表し、曲線７４および７８は、縁要素の右側に最も近いアクティブノッチ放射要素を表す。曲線７２〜７３および７６〜７７は、シングル偏波放射器の中心におけるアクティブノッチ放射要素を表す。
【００６４】
図面および明細書には、本開示の例示的な態様が開示されている。しかしながら、本開示の原理から実質的に逸脱することなく、これらの態様に対して多くの変形および変更がなされ得る。したがって、本開示は限定的ではなく例示的と見なされるべきであり、上記で説明した特定の態様に限定されると見なされるべきでない。したがって、固有の用語が採用されるが、それらは一般的および説明的な意味のみで使用され、限定の目的で使用されない。
【００６５】
本明細書で与えられる例示的な実施形態の説明は、例示の目的で提示されている。説明は、網羅的なものでも、例示的な実施形態を開示された正確な形態に限定するものでもなく、上記の教示に照らして変更および変形が可能であるか、または与えられた実施形態の様々な代替の実施から獲得され得る。本明細書で説明した例は、当業者が例示的な実施形態を企図される特定の用途に好適である様々な様式で様々な修正を加えて利用することを可能にするために、様々な例示的な実施形態の原理および性質ならびにそれの実際的な適用例を説明するために、選定および説明した。本明細書で説明した実施形態の特徴は、方法、装置、モジュール、システム、およびコンピュータプログラム製品のすべての可能な組合せで組み合わせられ得る。本明細書で提示された例示的な実施形態は、互いに任意の組合せで実施され得ることを諒解されたい。
【００６６】
「備える」という単語は、必ずしも記載されたもの以外の要素またはステップの存在を除外するものではなく、要素に先行する「ａ」または「ａｎ」という単語は複数のそのような要素の存在を除外しないことに留意されたい。さらに、いかなる参照符号も特許請求の範囲の範囲を限定しないこと、例示的な実施形態はハードウェアとソフトウェアの両方によって少なくとも部分的に実装され得ること、およびいくつかの「手段」、「ユニット」または「デバイス」はハードウェアの同じ物品によって表され得ることに留意されたい。
【００６７】
本明細書で使用され得る用語としての「無線デバイス」は、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダー、カメラ（たとえば、ビデオおよび／または静止画像カメラ）、録音機（たとえば、マイクロフォン）、および／または全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機のための能力を有する無線電話、セルラー無線電話をデータ処理と組み合わせ得るパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユーザ機器、無線電話または無線通信システムを含むことができるパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップ、通信能力を有するカメラ（たとえば、ビデオおよび／または静止画像カメラ）、およびパーソナルコンピュータ、家庭用娯楽システム、テレビジョンなど、送受信が可能な、他の計算または通信デバイスなどを含むと広く解釈されるべきである。さらに、デバイスは、任意の数のアンテナまたはアンテナ要素として解釈され得る。
【００６８】
説明は主に測定または記録ユニットのようにユーザ機器について与えられるが、「ユーザ機器」は、ＤＬで受信し、ＵＬで送信することが可能な無線デバイス、端末、またはノード（たとえばＰＤＡ、ラップトップ、モバイル、センサー、固定リレー、モバイルリレーまたはさらには無線基地局、たとえばフェムト基地局）を意味する非限定的な用語であることを当業者は理解するべきである。
【００６９】
セルは無線ノードに関連し、例示的な実施形態の説明において互換的に使用される無線ノードまたは無線ネットワークノードまたはｅノードＢは、一般的な意味で、測定のために使用される無線信号を送信する任意のノード、たとえば、ｅノードＢ、マクロ／マイクロ／ピコ基地局、ホームｅノードＢ、リレー、ビーコンデバイス、またはリピータを備える。本明細書での無線ノードは、１つまたは複数の周波数または周波数帯域で動作する無線ノードを備え得る。無線ノードは、ＣＡが可能な無線ノードであり得る。無線ノードはまた、シングルまたはマルチＲＡＴノードであり得る。マルチＲＡＴノードは、コロケートされたＲＡＴをもつノード、またはマルチスタンダード無線（ＭＳＲ）または混合無線ノードをサポートするノードを備え得る。
【００７０】
本明細書で説明した様々な例示的な実施形態は、一態様では、ネットワーク化環境中でコンピュータによって実行される、プログラムコードなど、コンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータ可読媒体で実施される、コンピュータプログラム製品によって実装され得る、方法のステップまたはプロセスの一般的なコンテキストで説明される。コンピュータ可読媒体は、限定はしないが、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などを含む、リムーバブルおよび非リムーバブルストレージデバイスを含み得る。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含み得る。コンピュータ実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書で開示した方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。そのような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップまたはプロセスにおいて記述された機能を実装するための対応する行為の例を表す。
【００７１】
図面および明細書には、例示的な実施形態が開示されている。しかしながら、これらの実施形態に対して多くの変形および変更がなされ得る。したがって、固有の用語が採用されるが、それらは一般的および説明的な意味のみで使用され、限定の目的で使用されず、実施形態の範囲は以下の特許請求の範囲によって定義される。
【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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【国際調査報告】
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