特許 6496838 短距離用途のためのアンテナ及びそのようなアンテナの利用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6496838

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月10日

(54)【発明の名称】短距離用途のためのアンテナ及びそのようなアンテナの利用方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/42 20060101AFI20190401BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20190401BHJP

   H01Q 1/50 20060101ALI20190401BHJP

【ＦＩ】

   H01Q9/42

   H01Q1/38

   H01Q1/50

【請求項の数】15

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-549667(P2017-549667)

(86)(22)【出願日】2016年2月5日

(65)【公表番号】特表2018-512804(P2018-512804A)

(43)【公表日】2018年5月17日

(86)【国際出願番号】EP2016000192

(87)【国際公開番号】WO2016150537

(87)【国際公開日】20160929

【審査請求日】2017年11月8日

(31)【優先権主張番号】102015003784.6

(32)【優先日】2015年3月23日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】516089658

【氏名又は名称】ディーター キリアン

【氏名又は名称原語表記】Ｄｉｅｔｅｒ ＫＩＬＩＡＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(72)【発明者】

【氏名】ディーター キリアン

【審査官】 橘 均憲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２９８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１６４８２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１０３０５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３０３１３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１３８９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８５２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１４１９１０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ１／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

短距離用途、特に、ＲＦＩＤ用途のためのアンテナであって、
内部導体と、該内部導体を同軸状に取り囲むシース導体とを有する細長い２極導体構造体と、
前記導体構造体の長手方向端部に配置された端子構造体と、
を備え、
前記端子構造体は、
上側部及び下側部を有する電気絶縁キャリアプレートと、
前記キャリアプレートの前記上側部上において前記キャリアプレートの第１の領域にわたって延在し、前記シース導体に接続されている導電性シース導体接続面と、
前記キャリアプレートの前記上側部上において、前記キャリアプレートの前記第１の領域から離間した前記キャリアプレートの第２の領域にわたって延在し、前記内部導体に接続されている導電性内部導体接続面と、
前記キャリアプレートの前記下側部上において、前記キャリアプレートの第３の領域にわたって延在する導電性結合導体面であって、前記第３の領域は、前記キャリアプレートの前記第１の領域及び前記第２の領域の少なくとも一部分にそれぞれ重なっている、導電性結合導体面と、
前記キャリアプレートの前記上側部上の前記内部導体接続面を前記キャリアプレートの前記下側部上の前記結合導体面に接続する少なくとも１つのスループレーティングと、を備え、
容量結合が前記導電性結合導体面と前記導電性シース導体接続面との間に実現される、アンテナ。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナであって、前記キャリアプレートは、細長い形状、特に矩形形状を有する、アンテナ。

【請求項3】

請求項２に記載のアンテナであって、前記第１の領域は、少なくとも部分的に、前記キャリアプレートの第１の長手方向端部に隣接して配置されている、アンテナ。

【請求項4】

請求項２又は３に記載のアンテナであって、前記第２の領域は、少なくとも部分的に、前記キャリアプレートの第２の長手方向端部に隣接して配置されている、アンテナ。

【請求項5】

請求項２又は３に記載のアンテナであって、前記第２の領域は、前記キャリアプレートの長手方向にストリップ形状で延在する少なくとも１つのストリップセクションを備える、アンテナ。

【請求項6】

請求項２又は３に記載のアンテナであって、前記第３の領域は、前記キャリアプレートの長手方向にストリップ形状で延在する少なくとも１つのストリップセクションを備える、アンテナ。

【請求項7】

請求項５又は６に記載のアンテナであって、少なくとも１つのストリップセクションは、前記キャリアプレートの前記長手方向において一貫していない幅を有する、アンテナ。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナであって、前記第３の領域は、前記第２の領域の少なくとも大部分に重なっている、アンテナ。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンテナであって、前記シース導体は、該シース導体の長手方向に細長くされた接触エリアによって前記シース導体接続面に接続されている、アンテナ。

【請求項10】

請求項９に記載のアンテナであって、前記シース導体の前記長手方向に対して横方向の前記シース導体接続面の寸法は、前記接触エリアにおいて、前記シース導体の対応する寸法よりも大きい、アンテナ。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアンテナであって、前記内部導体接続面は、前記内部導体に接続された接続セクションと、該接続セクションに隣接して配置された複数のストリップ形状のブランチセクションとを備え、該ブランチセクションのそれぞれの端部は、少なくとも１つのそれぞれのスループレーティングによって前記結合導体面に接続されている、アンテナ。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか１項に記載のアンテナであって、前記結合導体面は、少なくとも１つのスループレーティングに接続された接続セクションと、該接続セクションに隣接して配置された複数のストリップ形状のブランチセクションとを備え、該ブランチセクションは、前記シース導体接続面との重なり部分の分離した領域に延在する、アンテナ。

【請求項13】

請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアンテナを、結合モードにおける進行波アンテナとして利用する方法。

【請求項14】

請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアンテナを、前記アンテナの周囲に位置する少なくとも１つのトランスポンダーとの通信及び／又は前記アンテナの周囲に位置するコンピューターネットワークの少なくとも１つの構成要素との通信のために利用する方法。

【請求項15】

請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアンテナを、前記アンテナと該アンテナの周囲に位置する少なくとも１つのデバイスとの間のエネルギーの送信のために利用する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は高周波数技術の分野に関し、特に、ＲＦＩＤ等の短距離用途のアンテナに関する。本発明は、更に、そのようなアンテナを動作させる方法及びそのようなアンテナの利用に関する。

【0002】

本発明において、「短距離用途」という用語は、アンテナを利用することにより、５ｍ未満、特に１ｍ未満の距離にわたって電磁エネルギー及び／又は電磁信号の伝送を実現する適用例を特に指す。一方で、この距離は０．０１ｍより長く、特に０．０５ｍより長いことが好ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、簡単な手段を用いた、特に短距離にわたるエネルギー及び／又は情報の信頼性のある無線送信を実現するという目的に基づいている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の第１の態様によれば、この目的は、アンテナであって、
内部導体と、該内部導体を同軸状に取り囲むシース導体とを有する細長２極導体構造体（例えば、従来の「同軸ケーブル」）と、
前記導体構造体の長手方向端部に配置された端子構造体と、
を備え、
前記端子構造体は、
上側部及び下側部を有する電気絶縁キャリアプレートと、
前記キャリアプレートの前記上側部上において前記キャリアプレートの第１の領域にわたって延在し、前記シース導体に接続されている導電性シース導体接続面と、
前記キャリアプレートの前記上側部上において、前記キャリアプレートの前記第１の領域から離間した前記キャリアプレートの第２の領域にわたって延在し、前記内部導体に接続されている導電性内部導体接続面と、
前記キャリアプレートの前記下側部上において、前記キャリアプレートの第３の領域にわたって延在する導電性結合導体面であって、前記第３の領域は、前記キャリアプレートの前記第１の領域及び前記第２の領域の少なくとも一部分にそれぞれ重なっている、導電性結合導体面と、
前記キャリアプレートの前記上側部上の前記内部導体接続面を前記キャリアプレートの前記下側部上の前記結合導体面に接続する少なくとも１つのスループレーティングと、を備える、アンテナによって達成される。

【0005】

高周波数技術の分野では、内部導体と、この内部導体を同軸状に取り囲むシース導体とを有する細長２極導体構造体が、（例えば、従来の「同軸ケーブル」の形で）高周波数信号の伝送のための従来技術からよく知られている。

【0006】

そのような既知の同軸導体構造体は、終端インピーダンス（例えば、５０Ω抵抗）が、それぞれの長手方向端部において、一方ではシース導体に接続され、他方では内部導体に接続されるといった方法で「正しく終端され」、このようにして形成された従来の端子構造体は、同軸構造体が妨害されず、シース導体（「ファラデー箱」）のシールド効果が末端部においても保持されるようにシース導体によって周囲を囲まれた領域内に存在する。高周波数（ＨＦ）信号（内部導体とシース導体との間に印加される）が、この導体構造体の反対側の長手方向端部に入力された場合、ＨＦ交流が、第１の端部、すなわち「接続端
部」から第２の端部、すなわち「末端部」に流れ、内部導体電流の大きさ（magnitude：振幅）と一致する大きさを有する電流がシース導体に印加されるが、反対方向に流れる。表皮効果に起因して、この「戻り電流」は、シース導体内に小さな侵入深さしか有さず、シース導体によって形成された導電性シールドに起因してどの地点においても外方に広がらない。

【0007】

しかしながら、この状況は、上述した導電性面と少なくとも１つのスループレーティングとを有するキャリアプレートによる同軸導体構造体の本発明の終端においては非常に異なる。

【0008】

この設計に起因して、同軸構造体の第２の端部（末端部）は遮断される（これは、従来技術から知られている同軸線路では常に回避されている）。シース導体の内側部に対して印加される戻り電流のための追加の戻り電流パスが、「シースをオープンする」ことによってシース導体の外側部に沿って実現される。この時、表皮効果によって、両方の電流がシース導体に完全に侵入することなく（シース導体の内側部及び外側部に）流れることが可能になる。シース導体上の「外部電流」は、この時、意外にも、内部導体内の元の「信号電流」と同相で実現することができる。これは、或る意味で、信号電流がシース導体の外側部に直接接続されているようなものである。２つの電流（内部導体内及びシース導体の外側部）は同相であるので、これは、コモンモード結合と呼ばれる場合もある。本発明の端子構造体は、位相平衡に加えて少なくともほぼ一致する大きさも理論上は達成されるように、シース導体の外側部の電流が最大にされる動作モードを実現することを有利に可能にする。アンテナの送信モードでは、「シース導体の外側部に方向転換されたＨＦ交流」が、表面波又はシース波の形で第２の端部又は末端部から第１の端部の方向に戻って同軸構造体に沿って伝播することができ、特に、シース導体の周囲に集中した比較的強い電磁場を形成することができ、エネルギー及び／又は情報の無線送信に有利に用いることができる。いわゆる「結合モード」は、基本的に、シース導体からの電磁波の分離がこの動作モードにおいて起こらない場合に実現される。

【0009】

逆に、電磁ＨＦ信号は、本発明のアンテナを用いて受信することもでき、これらの信号は、アンテナ受信信号が同軸導体構造体の第１の端部において利用可能となるように、シース導体の外側部上に表面波を引き起こす。したがって、本発明のアンテナの動作に関する一実施の形態によれば、導体構造体の第１の端部が、アンテナを用いて送信されるアンテナ信号又はアンテナによって受信されるアンテナ信号のための送信機及び／又は受信機を接続する接続端部の形で実現され、端子構造体は、第１の端部の反対側にある導体構造体の第２の端部に接続されることが提案される。

【0010】

比較的単純な本発明の設計は、特に、短距離用途のための広帯域同軸進行波アンテナを実現することを有利に可能にする。

【0011】

本発明に関して、「進行波」という用語は、電磁波が、例えば、送信中に、同軸導体構造体の第２の端部からこの導体構造体の第１の端部に向かう方向に導体構造体に沿って進む、アンテナの前述の好ましい動作モードを指す。

【0012】

このように機能するアンテナの送信モードにおいて、すなわち、高周波数送信信号が接続端部（第１の端部）内に入力されたとき、内部導体とシース導体との間の導体構造体の第１の端部に印加された送信信号は、基本的に、従来の「同軸線路」と同様に、同軸導体構造体に沿ってその第２の端部に送信される。端子構造体によるシース導体への内部導体端部の結合に伴って第２の端部によって作成される導体構造体の不連続性によって、電磁表面波は、上述したように、（シース導体の外側部上を）導体構造体に沿って導体構造体の第１の端部の方向に戻って進む。

【0013】

この状況では、アンテナが、或る程度、それ自体の周囲に集中した電磁場（進行波）を生成するが、（電磁波を「分離する」ことに起因して）電磁エネルギーを非常に僅かしか放出しないか又は全く放出しないならば、すなわち、アンテナが前述の「結合モード」で動作されているならば、多くの興味深い用途にとって有利である。

【0014】

本発明のアンテナの「結合モード」動作の一実施の形態によれば、例えば、信号入力に起因して導体構造体の第２の端部に到達するエネルギーの５０％よりも多くが、送信モードにおいて、「導体構造体にバインドされる」進行波の形で第２の端部から（第１の端部の方向に戻って）進むことが提案される。その結果、この場合には、第２の端部に到達するエネルギーの５０％未満が、電磁波の形でアンテナによって放出される。

【0015】

本発明のアンテナの「結合モード」動作では、これに代えて又はこれに加えて、例えば、導体構造体の第１の端部（接続端部）における送信信号の入力に起因して入力されているエネルギーの４０％よりも多くが、送信モードにおいて、導体構造体にバインドされる進行波の形で第２の端部から（第１の端部の方向に戻って）進むことが提案される。

【0016】

本発明のアンテナは細長導体構造体を有する。この導体構造体は、剛性であってもよいし、柔軟であってもよい。導体構造体は、少なくとも１つの剛性セクションと少なくとも１つの柔軟セクションとから構成されることも可能である。例えば、細長導体構造体の長さは、この導体構造体の（最大）断面寸法（例えば、直径）よりも約１０倍〜約５００００倍大きい場合がある。

【0017】

細長導体構造体の長さは、例えば、少なくとも０．０５ｍ、特に、少なくとも０．１ｍに等しくてもよい。実際には、この長さは、特に興味深い用途ではかなり大きい。ただし、用途の大部分については、この長さは、せいぜい２００ｍ、特にせいぜい１００ｍもあれば十分である。

【0018】

一実施の形態では、細長導体構造体の長さ（又は以下で更に説明する信号送信／受信セクションの長さ）は、前述の進行波の意図した動作波長の少なくとも２倍、特に少なくとも５倍に等しいことが提案される。

【0019】

一実施の形態では、細長導体構造体の長さは、１ＧＨｚまでの意図した動作信号周波数においては、対応する波長の５００倍以下、特に３００倍以下に等しいことが提案される。一実施の形態によれば、この長さは、１ＧＨｚよりも高い動作周波数については、進行波の対応する動作波長の１０００倍以下、特に５００倍以下に等しいことが提案される。

【0020】

本発明のアンテナは、好ましくは、４００ＭＨｚ〜６ＧＨｚの範囲の動作周波数（送信モードにおけるアンテナ信号のキャリア周波数）とともに用いられる。一実施の形態では、この動作周波数は、例えば、８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの範囲にある（これは、多くのＲＦＩＤ用途の通常の動作周波数範囲である）。別の実施の形態では、用いられる動作周波数は、１ＧＨｚ〜３ＧＨｚの範囲にあり、例えば、２．４ＧＨｚである。

【0021】

内部導体及びシース導体は、導電性を有する（例えば、金属製である）。最も単純な場合、内部導体は円形の断面を有し、シース導体は環状の断面を有する。

【0022】

内部導体及び／又はシース導体は、例えば、矩形、正方形又は長円形等の非円形の断面輪郭を有してもよい。

【0023】

内部導体は、中実で実現することもできるし、中空導体の形で実現することもできる。

【0024】

最も単純な場合、内部導体及び／又はシース導体は、導体構造体の長さにわたって一貫した断面を有する。

【0025】

電気絶縁体又は誘電体（例えば、空気を含む）が、内部導体とシース導体との間に径方向に配置されてもよい。以下では外側層又は「絶縁シース」と呼ばれる電気絶縁体（例えば、プラスチックからなる）が、好ましくは、内部導体と同様に好ましくは金属材料から作製されるシース導体の外側部に径方向に設けられる。

【0026】

端子構造体は、導体構造体の第２の端部上に配置されて、上述した形式で（「内部導体接続面」及び「シース導体接続面」によって）内部導体及びシース導体に電気的に接続される構造体である。アンテナの送信モードでは、端子構造体は、（シース導体の外側部に戻り表面波（returning surface waves）を生成するために）内部導体からエネルギーを「結合解除」し、このエネルギーをシース導体に「結合」するのに役立つ。

【0027】

端子構造体の設計に関して有利な実施の形態を以下に説明する。

【0028】

一実施の形態では、キャリアプレートは、細長形状、例えば矩形形状を有することが提案される。キャリアプレートの長さは、キャリアプレートの幅よりも大きくすることができ、例えば、少なくとも２倍又は３倍にすることができる。キャリアプレート（誘電体として機能する非導電領域）の厚さは、例えば、０．３ｍｍ〜２ｍｍの範囲とすることができる。

【0029】

細長キャリアプレートの長手方向は、例えば、導体構造体端部の領域においては、導体構造体の長手方向と平行に又は連続して延在することができる。

【0030】

一実施の形態では、第１の領域（したがって、シース導体接続面）は、少なくとも部分的に、キャリアプレートの第１の長手方向端部に隣接して配置され、キャリアプレートのこの第１の長手方向端部は、好ましくは、導体構造体の前述の「第２の端部」の領域内に又は導体構造体のこの第２の端部に隣接して配置されるのに対して、第１の長手方向端部の反対側にあるキャリアプレートの第２の長手方向端部は、導体構造体の第２の端部からより遠く（正：farther）に配置されることが提案される。第１の領域は、好ましくは、キャリアプレートの長手方向を基準としてキャリアプレートの中心よりも遠くには延在しない。

【0031】

一実施の形態では、第２の領域（したがって、内部導体接続面）は、少なくとも部分的に、（第１の長手方向端部の反対側にある）キャリアプレートの第２の長手方向端部に隣接して配置されることが提案される。

【0032】

一変形形態では、第１の領域は、第１の長手方向端部に隣接して配置され、第２の領域は、キャリアプレートの第２の長手方向端部に隣接して配置され、これらの２つの領域間の隙間は、比較的大きく、例えば、キャリアプレート長の少なくとも５０％に等しい。この変形形態では、内部導体は、前述の隙間を橋絡するために、すなわち、一体的に（すなわち、この領域において「シース導体を除去する」ことによって）又は内部導体の端部に別個に取り付けられた導電性「内部導体延長部」によって、導体構造体の第２の端部においてシース導体端部から延びて、第２の領域まで延在させることができる。

【0033】

別の変形形態では、第１の領域は、キャリアプレートの第１の長手方向端部に隣接して配置され、第２の領域は、部分的にのみ、キャリアプレートの第２の長手方向端部に隣接して配置され、比較的小さな隙間、例えば、キャリアプレート長の１０％未満に等しい隙
間しか第１の領域と第２の領域との間に残らないように、第２の領域は、キャリアプレートの長手方向に比較的遠くまで延在する。

【0034】

上記変形形態も考慮に入れた一実施の形態では、第２の領域は、ストリップ形状でキャリアプレートの長手方向に延在する少なくとも１つのストリップセクションを備えることが提案される。このストリップセクションの長さは、好ましくは、キャリアプレート長の少なくとも５０％に等しい。

【0035】

一実施の形態では、第３の領域（したがって、結合導体面）は、ストリップ形状でキャリアプレートの長手方向に延在する少なくとも１つのストリップセクションを備えることが提案される。

【0036】

最も単純な場合、前述のストリップセクションのそれぞれは、キャリアプレートの長手方向において一貫した幅を有することができる。例えば、対応するストリップセクションは、この場合に矩形に実現することができる。別の実施の形態では、少なくとも１つのストリップセクションは、キャリアプレートの長手方向において一貫していない幅を有することが提案される。一拡張形態では、ストリップセクション幅は、キャリアプレートの長手方向においてそれぞれ単調に増加するか又は単調に減少する。

【0037】

少なくとも１つのストリップセクションを有する実施の形態の別の拡張形態では、少なくとも１つのストリップセクションは、キャリアプレートの横方向において一貫していない長さを有することが提案される。

【0038】

これは、第３の領域（結合導体面）のストリップセクションに特に有利である。なぜならば、それによって、第３の領域と第１の領域との間の重なりの「一貫していない重なりの長さ」をキャリアプレートの横方向に実現することができるからであり、これは、通常、アンテナの動作中に送信及び受信されるＨＦアンテナ信号の使用可能な帯域幅を増加させるからである。

【0039】

結合導体面の一貫していない長さに代えて又はこれに加えて、一貫していない重なりの長さを達成するために、一貫していない長さを有するシース導体接続面を実現することも考えられる。

【0040】

一実施の形態では、（導体表面を結合する）第３の領域は、第２の領域（内部導体接続面）の少なくとも大部分に重なることが提案される。

【0041】

第３の領域は、第２の領域に完全に重なり、好ましくは、第２の領域を越えてかなり突出することさえも特に提案される。

【0042】

第２の領域及び第３の領域が、（少なくとも）１つのストリップセクションによってそれぞれ形成されている場合、第３の領域は、好ましくは、第２の領域の全長にわたって横方向において第２の領域を越えて突出する。

【0043】

一実施の形態では、シース導体は、その長手方向に細長くされた接触エリアによってシース導体接続面に接続（例えば、半田付け又は溶接）されることが提案される。

【0044】

この実施の形態の一拡張形態では、シース導体の長手方向に対して横方向（すなわち、キャリアプレートの長手方向に対して横方向）のシース導体接続面の寸法は、接触エリアでは、シース導体の対応する寸法よりも大きいことが提案される。このように、より大きな許容範囲が、製造プロセスにおいて、端子構造体への導体構造体の接続中に有利に達成
される。

【0045】

一実施の形態では、内部導体接続面は、内部導体に接続される接続セクションと、この接続セクションに隣接して配置される複数のストリップ形状ブランチセクションとを備え、これらのブランチセクションのそれぞれの端部は、それぞれ少なくとも１つのスループレーティングによって結合導体面に接続されることが提案される。

【0046】

この実施の形態の一拡張形態では、内部導体接続面は、２つのそのようなストリップ形状（例えば、それぞれ矩形）ブランチセクションを備え、それらのそれぞれの端部は、例えば、１つ以上のスループレーティングによって結合導体面に接続されている。代替の拡張形態では、内部導体接続面は、３つのストリップ形状ブランチセクションを備え、これらも、それぞれ、例えば矩形状に実現することもでき、１つ以上のスループレーティングによって結合導体面に接続することができる。

【0047】

複数のストリップ形状ブランチセクションが設けられる場合、これらのブランチセクションは、例えば、互いに平行に延在し、及び／又は互いに同一にそれぞれ成形されてもよい。

【0048】

一実施の形態では、結合導体面は、少なくとも１つのスループレーティングに接続された接続セクションと、この接続セクションに隣接して配置された複数のストリップ形状のブランチセクションとを備え、上記ブランチセクションは、シース導体接続面との重なり部分の分離した領域に延在することが提案される。

【0049】

この実施の形態の一拡張形態では、結合導体面は、２つのブランチセクションを備えることが提案される。別の拡張形態では、結合導体面は、３つのブランチセクションを備える。複数のブランチセクションは、例えば、互いに平行に延在し、及び／又は互いに同一にそれぞれ成形されてもよい。

【0050】

結合導体面が複数のブランチセクションを備える実施の形態の一拡張形態では、これらのブランチセクションは、個々のブランチセクションが第３の領域と第１の領域との間の重なりの「異なる重なりの長さ」を形成するように、異なる長さを有することが提案される。複数の更に接続されたブランチセクションを有する結合導体面の代わりに、端子構造体には、互いに分離した、隣接して延在する複数の結合導体面が設けられてもよい。

【0051】

好ましい実施の形態では、表面波減衰デバイスが、導体構造体の第２の端部からその長手方向において離間するように、例えば、（例えば、絶縁シースを取り囲む）シース導体の外周部上に配置される。

【0052】

そのような表面波減衰デバイスは、それによって、導体構造体に沿った前述の「戻り進行波」の領域を明確に画定して制限することができるので有利に設けられる。減衰デバイスは、到達する戻り進行波のエネルギーの少なくとも大部分を吸収するのに役立つ。一実施の形態では、減衰デバイスは、この目的で、シース導体の外周部を取り囲む少なくとも１つのフェライトリングを備える。特に、シース導体の外周部をそれぞれ取り囲む複数のフェライトリングを、導体構造体の長手方向に縦一列（相互の隙間の有無を問わない）に配置することも可能である。一拡張形態では、フェライトリング（又は複数のフェライトリングのうちの少なくとも１つ）は、導体構造体上に変位可能に配置される。

【0053】

シース導体を取り囲む少なくとも１つのフェライトリングに代えて又はこれに加えて、表面波減衰デバイスは、減衰ユニットも備えてもよい。この減衰ユニットは、細長２極同軸導体構造体内に挿入され、（容量素子及び／又は誘導素子及び／又は抵抗素子の）減衰
ネットワークを備える。

【0054】

一実施の形態では、表面波減衰デバイスは、シース導体の接地を備える。この接地は、例えば、シース導体の外周部上に配置された「接地カラー」によって実現することができる。そのような接地カラーは、例えば、分割された形式で実現することができ、当該接地カラーを取り付けるために互いに接続された（例えば、ネジ留めされた）２つのカラーハーフから構成することができる。

【0055】

表面波減衰デバイスが設けられる場合、同軸導体構造体の全長は、それによって、導体構造体の第１の端部と減衰デバイスとの間に延在する「信号線路セクション」と、減衰デバイスと導体構造体の第２の端部との間に延在する「信号送信／受信セクション」とに分割される。本発明の一拡張形態では、１つ以上の「不連続点」（進行波の実効インピーダンスのかなりの局所的な偏り）が信号送信／受信セクション内に設けられることが提案される。例えば、これらの不連続点のそれぞれも、上記で既述したようなフェライトリング又は同様のデバイスの形で実施することができる。この拡張形態の利点は、導体構造体に沿った進行波の伝播が、それによって、（例えば、「波形整形」について）所望の方法で影響を受ける可能性があるという点に見ることができる。

【0056】

比較的長い本発明のアンテナでは、表面波減衰デバイスの配置は、第２の導体構造体端部から第１の導体構造体端部に戻る進行波が、この場合に生じる不可避の強度損失に起因して第１の端部の近傍に達したときにもはや非常に高い強度を有しない限りにおいて不要とすることができる。ただし、アンテナに沿った１つ以上のロケーションにおいて、例えば、フェライトリング等の形で実施される上述した不連続点の配置は、この場合には、波伝播に意図的に影響を与えるために有利でもあり得る。

【0057】

上記で既述したように、本明細書において説明されるタイプのアンテナは、好ましくは、「結合モード」において進行波アンテナとして動作又は利用される。本発明のこの動作及び本発明のこの利用は、特に、例えば、アンテナの周囲に位置するトランスポンダー（例えば、ＲＦＩＤトランスポンダー）との通信及び／又はアンテナの周囲に位置するコンピューターネットワークの構成要素との通信を実現することに役立つことができる。

【0058】

「結合モード」動作中、通信は、特に、最も厳密な意味での電磁放射によって実現されなくてもよく、代わりに、アンテナ範囲内に位置するシステム又はユニットと結合する波によって実現することができる。

【0059】

無線通信に代えて又はこれに加えて、そのようなシステム又はユニット（例えば、センサー、特に「インテリジェントセンサー」）の無線エネルギー供給も達成することができる。

【0060】

最も一般的な意味での本発明のアンテナの有利な利用は、例えば、短距離情報送信；短距離無線用途並びに建物及び車両内の無線用途、例えば、トンネル無線；列車、飛行機及び車両内のＷＬＡＮ；ＲＦＩＤ；短距離エネルギー送信、例えば、充電式電池の充電；無線センサー、スマートフォン等の無線エネルギー供給；電動自転車、電気自動車等の充電である。

【0061】

本発明の別の態様によれば、本明細書において説明されるタイプのアンテナは、より大きな技術デバイスに統合された通信構成要素として動作される。この技術デバイスは、例えば、キャビネット又はラック（特に、ＩＴ構成要素を有するキャビネット又はラック）からなるものであってもよいし、特に、ストックされる物品を格納する別の家具からなるものであってもよい。この技術デバイスは、更に、例えば、幾つかの特定の壁、ブレース
、ドア又はドアフレーム等の建物又は車両の部品からなるものであってもよい。この場合、このアンテナは、特に、アンテナの近接した周囲に位置するトランスポンダー（例えば、ＲＦＩＤトランスポンダー）との通信に用いることができ、そのようなトランスポンダーは、例えば、対応する技術デバイスの領域に格納又は（技術デバイスの外部又は内部に）移動される物体上に配置される。このように、アンテナとそれぞれのトランスポンダーとの間の通信によって、特に、在庫表を作成すること、すなわち、トランスポンダーが設けられた物体（例えば、サーバー、スイッチ等のＩＴ構成要素）を検出することが可能になる。本発明によれば、検出エラーは、好ましくはこの通信の短距離に起因して有利に防止される。

【0062】

「情報記憶」トランスポンダーに代えて又はこれに加えて、電池を備えず、アンテナ場を介して電気エネルギーを供給される１つ以上のセンサー（又は「センサー技術を備えた」トランスポンダー）もアンテナ上に配置することができる。このように、それぞれのセンサータイプに応じたアンテナに沿って、基本的に任意の物理パラメーターを検出することができる。

【0063】

アンテナ上へのそのようなセンサーの直接の配置に代えて又はこれに加えて、例えば、受動センサー（アンテナ場からそれらの電気エネルギーを受信する）をアンテナ範囲内の技術デバイス上又は技術デバイス内に配置することも可能である。そのようなセンサーを用いて取得された情報は、アンテナを介した通信によって容易に読み出すこともでき、その後、解析することもできる。

【0064】

例えば技術デバイスに統合されたアンテナの、例えば、導体構造体又は同軸導体構造体の信号送信／受信セクションは、直線状に延在してもよいし、少なくとも１つの角度を有するセクション及び／又は少なくとも１つの湾曲セクションを備えてもよい。例えば、全体的に蛇行形状の範囲が実現されてもよい。

【0065】

そのような複雑な範囲（例えば、２次元又は３次元）によって、通信及び／又はエネルギー送信が非常に短いアンテナ範囲を用いて行われるべきエリアの意図的なカバレッジが特に可能になる。複雑な範囲を有する非常に長いアンテナに関して、特に、アンテナは、複数のセグメントから（例えば、電気プラグタイプコネクターによって）組み立てられることが提案される。さらに、アンテナに沿った接合部を実現するのに、Ｔピースも用いることができる。このように、（本明細書において説明されるタイプの端子構造体がそれぞれ配置される端部における）２つ又は３つ以上の信号送信／受信セクションへの分岐は、例えば、信号線路セクションの端部において分散ピースによって実現することができる。

【0066】

本発明の一拡張形態では、アンテナは、特に、導体構造体の第１の端部（接続端部）と導体構造体の第２の端部（末端部）との間に１つ以上の電気接点（例えば、プラグタイプ接続及び／又はネジタイプ接続）を設けることによって実現することができる「モジュラー設計」を有し、したがって、上記電気接点は、アンテナを組み立てる個々の「モジュール」を画定することが提案される。

【0067】

対応する実施の形態では、上述したタイプの表面波減衰デバイスは、対応するコネクター（例えば、電気プラグ等）をその端部の一方又は双方に備えることが提案される。そのようなコネクターは、代替的に又は付加的に、キャリアプレートを備える端子構造体を接続するために、特に導体構造体の第２の端部上に配置することもできる。したがって、端子構造体は、（接合（mating））コネクターを備えてもよい。この（接合）コネクターは、例えば、シース導体接続面及び内部導体接続面上に半田付けされることによってキャリアプレートに電気的及び機械的に接続することができる。

【0068】

アンテナのそのようなモジュラー設計の重要な利点は、例えば、アンテナの一部分を構築するのに、例えば「同軸ケーブル」等の従来の構成要素及び市販の構成要素を用いることができ、本発明のアンテナを実現するには、それぞれ必要とされる追加のモジュールを用いて補完するだけでよいという点に見ることができる。従来の同軸ケーブルは、特に、本発明の導体構造体を形成するのに用いられてもよい。表面波減衰デバイスが設けられる場合、このデバイスは、２つの同軸ケーブルによって一方においてアンテナの信号線路セクションを形成し、他方においてアンテナの信号送信／受信セクションを形成するために、例えば、（例えば、従来の電気プラグ／ネジタイプ接続によって）双方の側部に従来の同軸ケーブルを用いて補完される対応する減衰モジュールによって形成されてもよい。

【0069】

一拡張形態によれば、導体構造体の第２の端部及び端子構造体の領域は、この領域からの電磁放射の放出を最小にするために、シールド構造体（例えば、導電性金属材料からなる）を用いてシールドされることが提案される。例えば、このシールド構造体は、或る種の「シールドポット」の形でアンテナ端部に取り付けて固定（例えば、接着）することができるように、一方の端部が閉鎖された中空円筒の形状を有することができる。

【0070】

本発明を、添付図面に示された例示的な実施形態を参照して以下でより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0071】

【図1】一例示的な実施形態によるアンテナ用の端子構造体の上面図である。

【図2】図１による端子構造体の側面図である。

【図3】図１及び図２による端子構造体を用いて実現された一例示的な実施形態によるアンテナの上面図である。

【図4】図３によるアンテナの側面図である。

【図5】別の例示的な実施形態によるアンテナの上面図である。

【図6】図５によるアンテナの側面図である。

【図7】別の例示的な実施形態による端子構造体の上面図である。

【図8】別の例示的な実施形態による端子構造体の上面図である。

【図9】別の例示的な実施形態による端子構造体の上面図である。

【図10】別の例示的な実施形態による端子構造体の上面図である。

【図11】別の例示的な実施形態による端子構造体の上面図である。

【図12】別の例示的な実施形態によるアンテナの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0072】

図１及び図２は、本発明における使用に適しているとともに電気絶縁キャリアプレート１６を備える端子構造体１４の一例示的な実施形態を示している。電気絶縁キャリアプレート１６は、図示した例では矩形状に実現され、上側部１８及び下側部２０を有する。

【0073】

端子構造体１４は、キャリアプレート１６の上側部１８上においてキャリアプレートの第１の領域にわたって延在する導電性のシース導体接続面２２（図１のハッチングされた部分）と、キャリアプレート１６の上側部１８上においてキャリアプレート１６の第１の領域から離間したキャリアプレート１６の第２の領域にわたって延在する導電性の内部導体接続面２４と、キャリアプレート１６の下側部２０上においてキャリアプレート１６の第３の領域にわたって延在する導電性の結合導体面２６（図１の破線部分）とを更に備える。第３の領域は、キャリアプレート１６の第１の領域及び第２の領域とそれぞれ重なっている。

【0074】

端子構造体１４は、最後に、キャリアプレート１６の上側部１８上の内部導体接続面２４をキャリアプレート１６の下側部２０上の結合導体面２６に電気的に接続する１つのス
ループレーティング２８も備える。ただし、代替的に、内部導体接続面２４を結合導体面２６に接続する複数のスループレーティングが設けられてもよい。

【0075】

図示した端子構造体１４の例示的な実施形態では、キャリアプレート１６は、細長い矩形形状を有する。導電性面２２、２４、２６は、従来、図示した例では、電気絶縁キャリアプレート１６のそれぞれの側部１８及び２０上の金属被覆層（例えば、銅被覆等）の形で実現される。キャリアプレート１６は、例えば、プリント回路基板に一般に用いられる材料（例えば、エポキシ樹脂、セラミック等）で構成されてもよい。

【0076】

図示した例では、導電性の面２２、２４、２６は、それぞれ細長い矩形形状で実現される。

【0077】

図１及び図２は、キャリアプレート１６及び表面２２、２４、２６の寸法決めを示している。この場合、以下の名称が適用される。
Ｌｄｉｅｌ：キャリアプレートの長さ
Ｗｄｉｅｌ：キャリアプレートの幅
ＬＧＰ：シース導体接続面の長さ
ＷＧＰ：シース導体接続面の幅
ＬＴＬ１：内部導体接続面の長さ
ＷＴＬ１：内部導体接続面の幅
ＬＴＬ２：結合導体面の長さ
ＷＴＬ２：結合導体面の幅
Ｇ：シース導体接続面と内部導体接続面との間の長手方向の隙間
Ｈｄｉｅｌ：キャリアプレートの厚さ
ＬＣ：第１の領域（シース導体接続面）と第３の領域（結合導体面）との間の重なりの長さ

【0078】

この例示的な実施形態（図１及び図２）及び他の例示的な実施形態の有利な「寸法決めルール」が以下に更に提供される。

【0079】

図１及び図２によれば、第３の領域（結合導体面２６）は、第１の領域（シース導体接続面２２）には部分的にしか重なっていないが、第２の領域（内部導体接続面２４）には完全に重なり、第２の領域を越えて突出もしている。

【0080】

図３及び図４は、上述した端子構造体１４（図１及び図２）と、細長い２極導体構造体１２とを備えるアンテナ１０の一例示的な実施形態を示している。この細長い２極導体構造体１２は、内部導体３０と、この内部導体を同軸状に取り囲むシース導体３２（図３及び図４において波状にハッチングされた部分）とを備え、その第１の長手方向端部において端子構造体１４に接続されている。最も単純な場合には、同軸導体構造体１２は、従来の「同軸ケーブル」からなる。図３及び図４によれば、そのような従来の同軸ケーブルは、内部導体３０とシース導体３２との間に径方向に配置された電気絶縁中間層（例えば、プラスチックからなる）と、シース導体３２の外側に径方向に配置された電気絶縁外側層（例えば、プラスチックからなる）とを更に備える。

【0081】

図におけるシース導体３２の右端部は、シース導体接続面２２に電気的に接続され、図における内部導体３０の右端部は、内部導体接続面２４に電気的に接続されている（それによって、ギャップ長Ｇを橋絡している）。これらの接続のそれぞれは、例えば、半田付け接続又は溶接接続の形で実現されてもよい。

【0082】

内部導体３０の右端部は、好ましくは、内部導体接続面２４に、その左端部から小さな
隙間を伴って接続されている（例えば、隙間は、内部導体接続面２４の長さの５％未満に等しい）。

【0083】

これらの電気的接続を容易にもたらすことができることを確保ために、シース導体３２上に配置された外側層が（好ましくは、長さＬＧＰ全体にわたって）その接触エリアにおいてシース導体から除去されるとともに、内部導体３０上に配置された層（中間層、シース導体及び外側層）がその接触エリアにおいて内部導体から除去されることが好ましい。

【0084】

図示したアンテナ１０は、特に、短距離用途、例えば、ＲＦＩＤ用途、又は短距離エネルギー伝送用途に用いることができる。この目的のために、アンテナ１０を用いて送信されるアンテナ信号又はアンテナ１０によって受信されるアンテナ信号用の送信機及び／又は受信機を導体構造体１２の第１の端部（図では、左端部）に設けることができ、例えば、従来の「同軸コネクター」を装備することができる（対応する同軸コネクターは、例えば、図１２における最も左側に示されている）。そのような同軸コネクターによって、導体構造体１２の第１の端部において（内部導体３０とシース導体３２との間に印加される）アンテナ信号をそれぞれ入力及び出力することが可能になる。

【0085】

導体構造体１２の第２の端部（図では、右端部）は、上述した形式で端子構造体１４に接続されている。

【0086】

アンテナ１０の送信モードでは、すなわち、送信されるアンテナ信号が、同軸導体構造体１２の第１の端部において入力されたときは、このアンテナ信号は、導体構造体１２に沿って、端子構造体１４が接続された第２の端部（末端部）まで進み、この位置において大なり小なり或る程度は反射されて、第２の端部から導体構造体１２の第１の端部の方向にシース導体３２に沿ってはね返り進行波（bound traveling wave）（表面波）の形で戻って進む。

【0087】

「正しく終端された同軸線路構造体」と比較すると、図３及び図４に示す同軸線路構造体は、或る意味で、その第２の端部において接地電流パスが遮断されている「開放型同軸線路構造体」１２を表し、戻り電流（接地電流）を同軸シールド（＝シース導体３２）の外側部に「方向転換」し、そのフロー方向を逆にする。

【0088】

動作モードが、適宜に、例えば、入力されているアンテナ信号の周波数及び電力に関して選択された場合、アンテナ１０は、比較的小さな電磁エネルギーを放出している間、それ自体の周囲に電磁交流場を生成することが可能である。実際上、アンテナ１０は、アンテナ１０の（好ましくは比較的短い）距離（range）を容易に制御するために、「結合モード」にある進行波アンテナとして動作させることができる。

【0089】

この点において有利であるとともに、本発明のアンテナにおいて個別に又は任意の組み合わせで用いることができる端子構造体１４の例示的な詳細を以下に列挙する。
・シース導体接続面２２は、キャリアプレート１６の第１の長手方向端部（図では、左端部）に隣接して配置され、長手方向にキャリアプレート１６の長さの３０％未満にわたって延在する。
・内部導体接続面２４は、キャリアプレート１６の長さの５０％よりも多くにわたってキャリアプレート１６の長手方向にストリップ形状に延在する１つのストリップの形で実現されている。このストリップの端部のうちの一方は、シース導体接続面２２から比較的小さな長手方向の隙間Ｇを伴って配置されている。この長手方向の隙間Ｇは、図示するように、内部導体３０の端部セクションによって橋絡され、この例では、キャリアプレート１６の長さの５％未満に等しい。ストリップのこの端部は、キャリアプレート１６の中心領域の左に位置するのに対して、ストリップの反対側の端部は、キャリアプレート１６の
第２の長手方向端部から比較的小さな隙間を伴って右側領域に配置されている。
・結合導体面２６は、キャリアプレート１６の長手方向に延在する１つのストリップの形で実現されている。このストリップの左端部は、長手方向において、好ましくは、シース導体接続面２２の長さＬＧＰの２０％〜８０％に等しい長さだけシース導体接続面に重なっている。結合導体面２６の左端部は、内部導体接続面２４の左端部よりもその分だけ左に遠く離れて位置する。内部導体接続面２４及び結合導体面２６の右端部は、長手方向に関してほぼ同じ位置に位置する。
・内部導体接続面２４は、キャリアプレート１６の横方向に関してキャリアプレート１６のほぼ中心に位置する。結合導体面２６は、その両方の側部において（横方向に）内部導体接続面２４を越えて突出している。結合導体面２６は、内部導体接続面２４の大きさの２倍よりも大きい。
・シース導体３２は、シース導体の長手方向に細長くされた接触エリアによってシース導体接続面２２に接続されている（例えば、半田付けされる）。このストリップ形状の接続（この場合には、半田付け）は、キャリアプレート１６の長さの２０％よりも多くにわたって延在する。
・この接触エリアでは、シース導体３２の長手方向に対して横方向のシース導体接続面２２の寸法は、シース導体３２の寸法の２倍よりも大きい。
・シース導体３２の右端部は、キャリアプレート１６の長手方向を基準として、シース導体接続面２２の右端部が位置する、ほぼその位置に配置されている。シース導体３２とシース導体接続面２２との間の接触接続をもたらす場合、シース導体３２の右端部がシース導体接続面２２の右端部に対して左方にせいぜい僅かに後退する（したがって、反対方向、すなわち右方にシース導体接続面２２の端部を越えて突出しない）ようにシース導体３２の右端部を位置決めすることが好ましい。

【0090】

図３及び図４に示す例とは対照的に、キャリアプレート１６の代わりに、例えばスペーサーによって互いに平行に保持された２つのキャリアプレートを設けることも可能である。この場合、上側部上の導体表面と下側部上の導体表面との間に位置する誘電体は、その２つの導電性のプレート間の空気の形で部分的に実現される。

【0091】

高周波数技術に関して、端子構造体１４は、好ましくは、大きな損失のない終端インピーダンスがそれぞれのアンテナ動作周波数において実現されるような方法で実現される。

【0092】

図１〜図４に示すアンテナ１０の様々な構成要素の寸法に関する有利な寸法決めルールの例を以下に列挙する。ここで、これらの寸法決めルールは、本発明のアンテナに個別に適用することもできるし、任意の組み合わせで適用することもできる。
・Ｌｄｉｅｌ（最小）＝（ＬＧＰ＋Ｇ＋ＬＴＬ１）
・Ｌｄｉｅｌ（最大）＝（ＬＧＰ＋Ｇ＋ＬＴＬ１）×１、ただし、１≦ｉ≦３である
・Ｗｄｉｅｌ（最小）＝ＷＴＬ２、又はＷＧＰ＞ＷＴＬ２である場合、Ｗｄｉｅｌ（最小）＝ＷＧＰ
・Ｗｄｉｅｌ（最大）＝ＷＴＬ２×１．５、又はＷＧＰ＞ＷＴＬ２である場合、Ｗｄｉｅｌ（最大）＝ＷＧＰ×１．５
・０．０１ｍｍ≦Ｈｄｉｅｌ≦４ｍｍ
・０．５×φｃｏａｘ≦Ｈｄｉｅｌ≦５×φｃｏａｘ、ただし、φｃｏａｘ＝導体構造体の直径である
・ＬＧＰ：φｃｏａｘ≦ＬＧＰ≦１０×φｃｏａｘ
・ＷＧＰ＝Ｗｄｉｅｌ又はＷＴＬ２≦ＷＧＰ≦ＷＴＬ２×ｊ、ただし、１≦ｊ≦３である
・０．８×φｃｏａｘ≦ＷＧＰ≦１．５×φｃｏａｘ
・ＬＴＬ１は、少なくとも（λ／８−Ｇ−Ｖｉａ）×ｋにほぼ等しい。ただし、０．５≦ｋ≦２であり、λ＝波長であり、Ｖｉａ＝スループレーティングの長さ（高さ）である
・０．１×ＷＴＬ２≦ＷＴＬ１≦ＷＴＬ２
・内部導体接続面の高さ（厚さ）は、
−同軸導体構造体の内部導体の断面寸法（例えば、直径）に少なくとも近似的に対応し、及び／又は
−０．０１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内にあるか、若しくは
−０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にある（特に、より高いアンテナ信号電力、例えば、少なくとも１００Ｗのアンテナ信号電力の場合）
・ＬＴＬ２＝（λ／８−Ｖｉａ）×ｍ、ただし、１≦ｍ≦２である
・ＷＴＬ２＞ＷＴＬ１（例えば、より高い帯域幅を達成するのに有利である）
・ＷＴＬ１≦ＷＴＬ２≦１０×ＷＴＬ１
・結合導体面の高さ（厚さ）は、
−０．０１ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内にあるか、又は
−０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にある（特に、より高いアンテナ信号電力、例えば、少なくとも１００Ｗのアンテナ信号電力の場合）
・０≦ＬＣ≦０．３×ＬＴＬ２。

【0093】

ミリメートル範囲における短いライン長であっても、特に、（例えば、４００ＭＨｚから開始する）より高い信号周波数においては、端子構造体１４の周波数応答（インピーダンス）に大きく影響する。したがって、例えば、スループレーティング２８の長さＶｉａ及びギャップ間隔Ｇもアンテナ構成要素の寸法決めに組み込むことが特に好ましい。

【0094】

図３及び図４による例では、接地導体接続面２２と結合導体面２６との間の重なりは、この位置における静電容量を実現する。重なりの長さＬＣ＝０の場合、結合導体面２６及び接地導体接続面２２の末端のエッジしか、静電容量の形成に効果を有しない。したがって、図示するように、ＬＣ＞０であることが一般に好ましい。ただし、少なくとも１つのディスクリート構成要素（キャパシター）が、重なり領域上に追加して配置され、例えば、半田付けされることは除外されない。この構成要素の一方の端子は、結合導体面２６に接続され、この構成要素の他方の端子は、接地導体接続面２２に導電するように接続される（例えば、スループレーティングによって半田付けされる）。１つ以上のディスクリート構成要素（例えば、コイル等のインダクタ）を内部導体接続面及び／又は結合導体面に沿って配置することも考えられる。

【0095】

他の例示的な実施形態の以下の説明では、全く同一に動作する構成要素には同じ参照符号が用いられるとともに、それぞれの実施形態を区別するために小文字がそれぞれ付加される。この場合、それぞれ説明される実施形態と、上述した例示的な単数又は複数の実施形態との間の本質的な相違のみが論述され、これによって、他の点では、前出の例示的な実施形態の説明が明示的に参照される。

【0096】

図５及び図６は、別の例示的な実施形態によるアンテナ１０ａを示している。その設計及び機能に関して、アンテナ１０ａは、基本的には、上述したアンテナ１０に対応する。内部導体接続面及び同軸導体構造体へのその電気的接続のみが変更されている。アンテナ１０ａでは、内部導体接続面２４ａは、キャリアプレート１６ａの第２の長手方向端部に隣接して（スループレーティング２８ａの領域内に直接）延在するのみであり、キャリアプレート１６ａの長さの５％未満に等しい長さを有するように配置されている。したがって、シース導体接続面２２ａと内部導体接続面２４ａとの間の長手方向の隙間Ｇは、この場合にかなり大きくなっており（キャリアプレート１６ａの長さの５０％よりも長くなっている）、この長手方向も隙間を橋絡するために、導体構造体１２ａの内部導体３０ａは、これに対応して右方遠方まで延在する。したがって、内部導体３０ａのこの端部セクションは、シース導体３２ａの右端部を越えて非常に遠方まで突出し、図３及び図４による例示的な実施形態における細長い内部導体接続ストリップに機能的に取って代わっている。

【0097】

図７〜図１１は、例えば、上述したタイプ（例えば、図３及び図４に示すようなタイプ）の導体構造体との接続において用いることができる他の端子構造体の例を示している。

【0098】

図７は、端子構造体１４ｂを示している。この端子構造体１４ｂにおいて、キャリアプレート１６ｂ及び導電性の面２２ｂ、２４ｂ、２６ｂは、図１及び図２に示す例と同様に実現されるが、次の変更点を有する。すなわち、シース導体接続面２２ｂが、キャリアプレート１６ｂの第１の長手方向端部に隣接して配置されるだけでなく、キャリアプレート１６ｂの上側部１８ｂ上の内部導体接続面２４ｂを枠で囲んでいる（frames）。もう１つの変更点は、この場合、例えば、内部導体接続面２４ｂと同じ幅を有する結合導体面２６ｂが、導電性の面として下側部２０ｂ上に配置されるだけでなく、結合導体面２６ｂを枠で囲む付加的な面も下側部２０ｂ上に配置されるという点に見ることができる。下側部２０ｂ上の後者の面は、上側部上に内部導体接続面２４ｂを枠で囲むシース導体接続面２２ｂとほぼ一致して配置されている（結合導体面２６ｂとシース導体接続面２２ｂとの間の重なりに従って左端部において僅かだけ変更されている）。

【0099】

図７による例では、したがって、（好ましくは、上側部及び下側部上の）導体面は、コプレナー線路の原理に従って接地面によって（好ましくは完全に）取り囲まれており、ストリップ線路２４ｂ、２６ｂを介した電磁波の放出が有利に防止されるか又は少なくとも抑制されるようになっている。図７に示す例とは対照的に、ストリップ線路２４ｂ、２６ｂは、異なる幅を用いて実現されてもよい。

【0100】

図８は、別の例示的な実施形態による端子構造体１４ｃを示している。図１による例とは対照的に、端子構造体１４ｃにおける結合導体面２６ｃの長さは、横方向において一貫しておらず、むしろ変化している。この変化は、この例では、長さが一方の側方端部から他方の側方端部に単調減少するように実現され、したがって、結合導体面２６ｃとシース導体接続面２２ｃとの間の「重なりの長さ」も、横方向において一貫しておらず、同様に単調に変化している。図示した例では、結合導体面２６ｃの左端部は、キャリアプレートの横方向において、図１による例のように延在せず、代わりに横方向に対して或る角度で延在する。この角度は、例えば、１０度〜４０度の範囲内にあるものとすることができる。図８において、結合導体面２６ｃの「最大長」は、参照符号ＬＴＬ２−１によって特定され、結合導体面２６ｃの「最小長」は、参照符号ＬＴＬ２−２によって特定される。

【0101】

重なりの長さのこの変化は、アンテナの動作中の使用可能な信号帯域幅を有利に増加させる。同じ有利な効果は、図９及び図１０を参照して以下で説明する実施形態においても実現される。

【0102】

図９は、別の例示的な実施形態による端子構造体１４ｄを示している。図８による例とは対照的に、結合導体面２６ｄとシース導体接続面２２ｄとの間の「重なりの長さ」の変化は、図９によるアンテナ１４ｄでは、重なりの長さ（及び結合導体面２６ｄの長さも）が、一方の側方端部から開始して最初は単調に減少し、他の側方端部に向かって再度単調に増加するように実現される。換言すれば、結合導体面２６ｄの左端部は、重なり領域において陥凹している。図示した例では、この陥凹は、キャリアプレート１６ｄの長手方向の中心線に対して対称に実現され、例えば、（図９に破線形式で示されるような）直線状に延在する陥凹フランク（flanks）又は代替的に膨らんだ、例えば、（図９に点線形式で示されるような）ほぼ半円形の境界を有する。

【0103】

図１０は、別の例示的な実施形態によるアンテナ１４ｅを示している。図１による例とは対照的に、アンテナ１４ｅでは、内部導体接続面２４ｅ及び結合導体面２６ｅが変更されている。

【0104】

内部導体接続面２４ｅは、対応する同軸導体構造体の内部導体に接続される接続セクションと、複数（この場合には３つ）の近接するストリップ形状のブランチセクションとを備え、これらのブランチセクションのそれぞれの端部は、それぞれ割り当てられたスループレーティング２８ｅによって結合導体面２６ｅに接続されている。複数のスループレーティングは、代替的に、各ブランチセクション上に設けられてもよい。

【0105】

内部導体接続面２４ｅのブランチセクションの数に対応する数の結合導体面２６ｅ、この場合には３つの結合導体面が、単一のコヒーレントな結合導体面の代わりに設けられ、これらの結合導体面は、内部導体接続面２４ｅのブランチセクションとほぼ一致するストリップ形状で延在するが、それらの左端部では、シース導体接続面２２ｅに重なるための３つの重なり領域が形成されるように延ばされている。この場合、これらの３つの重なり領域は、異なる重なりの長さを有する。これは、３つの結合導体面２６ｅが異なる長さを有することから達成される。

【0106】

内部導体接続面（例えば、この例による内部導体接続面２４ｅ）が、同一又は異なる長さを有する複数のストリップ形状のブランチセクション（或いは、複数の別々の「個別導体面」）を備える場合、接地導体接続面（例えば、この例では接地導体接続面２２ｅ）の幅は、好ましくは、内部導体接続面（複数の場合もある）の全幅と少なくともほぼ同一である。内部導体接続面のストリップ間（及び／又は結合導体面のストリップ形状のセクション間）のギャップの幅は、例えば、０．３ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることができる。

【0107】

図１１は、別の例示的な実施形態による端子構造体１４ｆを示している。図１による例とは対照的に、図１１による端子構造体１４ｆでは、内部導体接続面２４ｆ及び結合導体面２６ｆが変更されている。

【0108】

内部導体接続面２４ｆは、キャリアプレート１６ｆの長手方向において一貫していない幅を有する。図示した例では、この幅は、左端部から（スループレーティング２８ｆにおける）右端部に向けて単調に増加する。図示した例では、内部導体接続面２４ｆは、細長いストリップの形の台形で実現される。

【0109】

結合導体面２６ｆは、キャリアプレート１６ｆの長手方向において一貫していない幅を有する。図示した例では、この幅は、（スループレーティング２８ｆにおける）右端部から（重なり領域内の）左端部に向けて単調に増加する。結合導体面２６ｆは、図示した例では台形である。

【0110】

図示した例では、内部導体接続面２４ｆ及び結合導体面２６ｆは、キャリアプレート１６ｆの長手方向を基準とした同じ右方の位置において終了している。

【0111】

図１１において、Ｗ１ＴＬ１は、内部導体接続面２４ｆの「初期幅」を特定するものであり、Ｗ２ＴＬ１は、内部導体接続面２４ｆの「最終幅」を特定するものであり、Ｗ２ＴＬ２は、結合導体面２６ｆの「最終幅」を特定するものである。この例によれば、内部導体接続面２４ｆの最終幅は、好ましくは、結合導体面２６ｆの初期幅に対応する。この状況では、φｃｏａｘ≦Ｗ１ＴＬ１が好ましくは当てはまる。さらに、上述した寸法決めルールに関する次の例示的な代用、すなわち、ＷＴＬ１→Ｗ２ＴＬ１及びＷＴＬ２→Ｗ２ＴＬ２も有利である。

【0112】

図１１による例は、更により大きな帯域幅を達成するために、図８及び図９による例を参照して上述した「長さの変化」が用いられるように変更されてもよい。すなわち、結合
導体面２６ｆの幅にわたる結合導体面２６ｆの一貫していない長さ（図１１における一点鎖線形式及び点線形式で示される結合導体面２６ｆの例示的な境界を参照）に変更されてもよい。

【0113】

図１２は、別の例示的な実施形態によるアンテナ１０ｇを示している。その設計及び機能に関して、導体構造体１２ｇと、これに接続された端子構造体１４ｇとからなるアンテナ１０ｇは、基本的には、図３及び図４による上述したアンテナ１０に対応する。導体構造体１２ｇのみが、表面波減衰デバイス、この場合には、シース導体３２ｇの外周部に（絶縁外側層を取り囲むように）配置されたフェライトリング３４ｇが、導体構造体１２ｇの長手方向を基準とした導体構造体１２ｇの２つの端部間に設けられるように変更されている。

【0114】

フェライトリング３４ｇは、導体構造体１２ｇに沿った「戻り進行波」の領域をそれによって明確に画定して制限することができる限りにおいて有利である。導体構造体１２ｇの全長は、フェライトリング３４ｇによって（或いは他の任意の表面波減衰デバイスによって）、この位置で「信号線路セクション」と「信号送信／受信セクション」とに分割される。図１２では、信号線路セクションの長さはＬＣＯＮによって特定され、信号送信／受信セクションの長さはＬＳＷによって特定される。

【0115】

例えば、異なる表面波減衰の選択肢が一般に考慮されてもよい。
・導体構造体（例えば、同軸ケーブル）の遮断がない場合：導体構造体を或る程度きつく囲む１つ以上のフェライトリングによる。図１２には、１つの例示的なフェライトリング（フェライトリング３４ｇ）のみが示されている。例えば、従来の同軸ケーブルは、それによって、図１２における位置Ｔにおいて表面波線路に変換される。
・導体構造体の遮断がある場合：コモンモードフィルター（例えば、「コモンモード線路フィルター」）を、例えばプリント回路基板等の回路キャリア上に挿入することによる。
・シース導体のガルバニック接地（Galvanic grounding）（例えば、金属シースクランプを用いる）。

【0116】

図１２における例を参照して説明した導体構造体１２ｇは、例えば、前出の例示的な実施形態を参照して上述したタイプの端子構造体に関しても用いることができる。

【0117】

要約すれば、上述した例示的なアンテナ及びそのようなアンテナの構築に用いられる上述した例示的な端子構造体の設計、機能及び利点は、以下のように略述することができる。
−アンテナの第１の主要構成要素は、その第２の端部（末端部）において端子構造体に接続される同軸導体構造体である。この同軸導体構造体は、例えば、柔軟な又は半剛性のケーブルから構成することもできるし、剛性構造体から構成することもできる。
−アンテナの第２の主要構成要素は、「同軸構造体を遮断し」、したがって、例えば、送信モードにおいて、シース導体の外側部に戻り表面波の生成を誘発する端子構造体である。このために、内部導体の端部に到着するアンテナ信号とシース導体との「容量結合」が、内部導体接続面と、スループレーティング（複数の場合もある）と、結合導体面とによって特に実現される。この容量結合は、具体的には、第３の領域（結合導体面）と第１の領域（内部導体接続面）との間の「重なり」を用いて実現される。
−例えば、１つ以上のフェライトリングによって形成され、導体構造体に沿った位置に設けられる任意選択の表面波減衰デバイスが、送信／受信のための有効アンテナ長（送信／受信セクションＬＳＷ）を制限する。このアンテナ長の調整に加えて、減衰デバイスの位置、特に、複数の離間したフェライトリングが設けられる場合には、（導体構造体の末端部の最も近くに位置する）最初のフェライトリングの位置も、減衰デバイスの特性に影
響を与え、したがって、戻り表面波の特性に影響を与える。
−送信／受信セクション（長さＬＳＷ）は、シース導体（同軸シールド）の外側部における表面波伝播のセクションを示す。境界がない場合、送信／受信セクションは、事実上、電力損失に起因して電流をもはや測定することができなくなる遠方まで末端部から延在することになる。図１２による例は、長さＬＳＷをどのようにして非常に容易に調整することができるのかを示している。例えば、次のもの、すなわち、ＬＳＷ（最小）＝ＬＧＰ及び／又はＬＧＰ≦ＬＳＷ≦２００×λ及び／又はＬＳＷ（最大）＝１００ｍを長さＬＳＷに適用することができる。
−戻り表面波の所望の生成に関して、シース導体から突出する内部導体セクションに沿ってシース導体の端部から延在し、次いで、内部導体接続面、スループレーティング及び結合導体面に沿って延在する「パス」の累積的な全長が、アンテナの動作中に用いられるアンテナ信号の「４分の１波長」を少なくとも近似的に表すならば一般に好都合である。アンテナ信号のキャリア周波数は、例えば、５０ＭＨｚ〜５０００ＭＨｚの範囲とすることができる。
−任意選択で設けられる複数のフェライトリングの特定の位置、特に、最初のフェライトリングの位置も、アンテナのインピーダンスに大きな影響を与える。この点において、複数のフェライトリングのうちの少なくとも１つのフェライトリング、特に、少なくとも最初のものの調整機能を、インピーダンスを調整するのに有利に用いることができる（例えば、可能な限り５０Ω又は同軸構造体のインピーダンスレベルに近いもの）。
−アンテナの適した幾何形状及び対応する動作モード（例えば、アンテナ信号のキャリア周波数）は、かなり小さな高周波数エネルギーしか放出されないように、送信信号の大部分がシース波の形で「信号送信／受信セクション」に沿って進むことを可能にする（「結合モード」）。
−表面波減衰デバイスを実現する複数のフェライトリングの配置によって、特に、導体構造体の他の部分（信号線路セクション）に対するシース波の非常に効果的な抑制が得られる。前述の２つのセクション間の遷移は、導体構造体に沿った減衰デバイスの位置によって規定される。一拡張形態によれば、その限りにおいて、減衰デバイスを導体構造体に沿ってまとめて変位させることができるように減衰デバイスを配置することが提案される。
−シース導体から突出する内部導体セクションに沿ってシース導体の端部から延在し、次いで、内部導体接続面、スループレーティング及び結合導体面に沿って延在するパスの累積的な全長は、例えば、アンテナの起こり得る最も高い戻りロスを達成する所望のインピーダンスが、フェライトリング（又は、例えば、複数のフェライトリングのうちの最初のもの）の（好ましくは可変の）位置と組み合わせて調整されるように選ぶことができる。

【0118】

本発明のアンテナの長さ及びこのアンテナの個々のセクション（導体構造体、シース導体から突出する内部導体セクション、内部導体接続面の信号パス、スループレーティング長及び結合導体面の信号パス）の長さは、それぞれの用途に適合させることができる。

【0119】

図１〜図４による例では、表面波減衰デバイスが設けられないので、導体構造体１２全体を信号線路セクション及び信号送信／受信セクションとみなすことができる。これは、例えば、導体構造体１２ｇの長さが、長さＬＣＯＮを有する信号線路セクションと長さＬＳＷを有する信号送信／受信セクションとに分割される図１２による例では異なって実現される。

【0120】

例えば、これらの長さは、それぞれ次の範囲とすることができる。すなわち、ＬＣＯＮは、０．０５ｍ〜１ｍとすることができ、表面波減衰デバイスの長さは、０．０５ｍ〜０．５ｍとすることができ、ＬＳＷは、０．２ｍ〜１０ｍとすることができ、Ｇ＋ＬＴＬ１＋（スループレーティングの長さ）＋ＬＴＬ２は、好ましくは４分の１波長として選ばれ
る波長に応じて、０．０３ｍ〜０．１５ｍとすることができる。

【0121】

複数のフェライトリングが設けられる場合、フェライトリング間の相互の隙間（正幅（clear width））は、例えば、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲とすることができる。

【0122】

減衰デバイスを実現するのに用いられるフェライトリング、すなわち、図１２による例におけるフェライトリング３４ｇは、断面寸法、すなわち、好ましくは導体構造体とフェライトリングの内周との間の３ｍｍ未満の環状ギャップを有する導体構造体（設けられる可能性がある外側層（絶縁シース）を含む）の直径に適合されるべきである。一実施形態では、各フェライトリングのインピーダンスは、アンテナの動作周波数では１００Ωよりも大きい。適したフェライトリングは、例えば、ドイツ国ヴァルデンブルク７４６３８のWuerth Elektronik社から「ＷＥ−ＡＦＢ ＥＭＩ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ Ａｘｉａｌ Ｆｅｒｒｉｔｅ Ｂｅａｄ」という名称で市販されている。

【0123】

本発明のアンテナの有利な実施形態では、減衰デバイスが、インピーダンスが異なるこのタイプの複数の「不連続点」、例えばフェライトリングを備えることが提案される。これは、特に、例えば、減衰デバイスに到達する反射進行波の割合が最小にされる波減衰を実現することを可能にする。

【0124】

図１２に示す例示的な実施形態とは対照的に、追加の上述したタイプの不連続点又はフェライトリングを導体構造体１２ｇ又は信号送信／受信セクションＬＳＷに沿って配置することができ、それによって、例えば、所望の「波形整形」を実現することができる。

【0125】

多くの用途において、送信／受信用に設けられるアンテナの信号送信／受信セクション（例えば、図１２におけるＬＳＷ）が、技術デバイス（例えば、キャビネット又はラック）上又は技術デバイス内の或る特定のパスに沿って延在することは価値のあることである。このパスは、例えば、直線状に延在する場合もあるが、より複雑な経路に沿って延在する場合もある。

【0126】

要約すれば、説明した実施形態によって、例えば、以下の利点を有するアンテナを実現することが可能になる。
−アンテナ周辺における本質的に短距離であるが、比較的少ない放出の電磁場の生成。
−範囲、場の強度、反射、電力損失に関する場の良好な制御；アンテナに沿った「検出ギャップ」がないこと。
−異なる周囲及び周波数帯域における所望のアンテナインピーダンス（例えば、５０Ω）への単純な調整機能。
−例えば、柔軟な同軸線路又は剛性の同軸線路のいずれからも、１つの同じ原理に従ってアンテナを非常に容易に製造することができる。
−アンテナは、全ての意図した動作周波数において「結合モード」で動作することができる。放出（「放射モード」）の割合を低く保つことができる。
−アンテナは、必要とされるシース導体又は内部導体を実現するために通常ならば同時に用いられる構造体から、特に中実又は中空の金属構造体から少なくとも部分的に製造することができる。本発明に関して、当然ながら、適した金属構造体が、例えば衣類レール、白杖又は機械ブレース及び（例えば、ラック、商品提示スタンド等の）プロファイルキャリア（profile carriers）において有用であり得る。なお、これらの構造体は、例として引用されているにすぎない。
−高送信電力を用いて、金属表面の近傍において、大きな反射がこれらの表面において引き起こされないように、アンテナを動作させることもできる。アンテナは、金属表面から数ｍｍで動作させることができる。
−ロバストで影響を受けない動作を実現することができ、例えば、アンテナが金属の近
傍に配置されている場合にインピーダンスも大幅に変化しないような動作を実現することができる（例えば、開かれた金属キャビネット及び閉じられた金属キャビネットにおける良好な機能（sound function））。
−２次元及び３次元のアンテナ構造体を容易に実現することができる（例えば、テーブルトップ又はカウンタートップの下、トンネル又は倉庫の扉の上、建物のフロア（例えば、フロア通路等）内又は車両内の設置）。
−上記アンテナは、容易に実装することができ、上述したタイプの物体（特に、キャビネット、ラック等）内に統合することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】