特許 7523570 アンテナ、アンテナモジュール、および無線ネットワーク機器

(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】

(24)【登録日】2024-07-18

(45)【発行日】2024-07-26

(54)【発明の名称】アンテナ、アンテナモジュール、および無線ネットワーク機器

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/24 20060101AFI20240719BHJP

   H01Q 21/30 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01Q21/24

H01Q21/30

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022557971

(86)(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-02

(86)【国際出願番号】 CN2021081771

(87)【国際公開番号】W WO2021190411

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-10-31

(31)【優先権主張番号】202010215335.0

(32)【優先日】2020-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133569

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 進

(72)【発明者】

【氏名】邵 金▲進▼

(72)【発明者】

【氏名】石 操

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／０３５７７１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ２１／２４

Ｈ０１Ｑ ２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

折返しアンテナと、ダイポールアンテナと、結合構造とを備えるアンテナであって、
前記折返しアンテナの一次ラジエータの拡張方向が第１の方向であり、前記ダイポールアンテナの一次ラジエータの拡張方向が第２の方向であり、前記第１の方向が前記第２の方向と直交し、
前記第２の方向において、前記折返しアンテナは、前記ダイポールアンテナの一端に配置されており、
前記折返しアンテナの動作周波数が第１の周波数帯域であり、前記ダイポールアンテナの前記動作周波数が第２の周波数帯域を含み、前記第１の周波数帯域が前記第２の周波数帯域よりも高く、
前記結合構造が、前記折返しアンテナと前記ダイポールアンテナとの間に接続されており、
前記折返しアンテナの前記一次ラジエータが、間隔をおいて対向して配置された第１の放射部および第２の放射部を備え、前記折返しアンテナが、前記第１の放射部と前記第２の放射部との間に接続され、かつ前記第１の放射部と前記第２の放射部と共にリング状アーキテクチャを構成する第１の接続部および第２の接続部をさらに備え、
前記第１の接続部が、第３の方向に相互に延びる、蛇行状、鋸歯状、または波状である拡張経路を含む第１のケーブル配線を備え、前記第１のケーブル配線が、無放射線誘導負荷を形成するように構成され、前記第３の方向が、前記第２の方向と角度を形成し、
前記第２の周波数帯域において、前記結合構造が共振を発生し、その結果、前記折返しアンテナの前記第１の接続部および前記第２の接続部と前記ダイポールアンテナとが放射を行い、
前記第１の周波数帯域において、前記結合構造がアイソレーション機能を有する、
アンテナ。

【請求項2】

前記結合構造が、第１の結合配線および第２の結合配線を含み、前記第１の結合配線が前記折返しアンテナに接続され、前記第２の結合配線が前記ダイポールアンテナに接続され、前記第１の結合配線と前記第２の結合配線との間に隙間が形成され、直列に接続された等価インダクタおよびキャパシタが構成されている、請求項１に記載のアンテナ。

【請求項3】

前記第１の結合配線が、前記折返しアンテナの前記一次ラジエータに垂直であり、前記第２の結合配線が、前記第１の結合配線に平行である、請求項２に記載のアンテナ。

【請求項4】

２本の第２の結合配線があり、前記２本の第２の結合配線が前記第１の結合配線の２つの側に並列に配置されている、請求項２または３に記載のアンテナ。

【請求項5】

前記第１の放射部と前記第２の放射部との間に収容空間が形成され、前記第１のケーブル配線の前記拡張経路が前記収容空間内に位置する、請求項１に記載のアンテナ。

【請求項6】

前記第１の接続部が、前記第１のケーブル配線の２つの側に対称に配置された第３の配線および第４の配線をさらに備え、前記第１のケーブル配線が、前記第３の配線を使用することによって前記第１の放射部に接続され、前記第１のケーブル配線が、前記第４の配線を使用することによって前記第２の放射部に接続されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナ。

【請求項7】

前記第２の接続部が、前記第１の放射部と前記第２の放射部との間に順次接続された、第５の配線と、第２のケーブル配線と、第６の配線とを備え、前記第２のケーブル配線が、前記第３の方向に相互に延びるアーキテクチャであり、無放射誘導負荷を形成するように構成され、前記第５の配線が、前記第３の配線および前記第１の放射部と共に半波ラジエータを形成する、請求項６に記載のアンテナ。

【請求項8】

前記第２の放射部が、第１の一次ボディ、第２の一次ボディ、および給電スタブを備え、前記第１の一次ボディが、第１の接続端、および第１の給電端を備え、前記第１の接続端が、前記第１の接続部に接続され、前記第２の一次ボディが、第２の接続端、および第２の給電端を備え、前記第２の接続端が前記第２の接続部に接続され、前記第１の給電端、および前記第２の給電端が、互いに対向して配置され、その間に隙間を形成し、前記給電スタブが、前記第１の給電端に接続され、前記給電スタブが、前記第２の一次ボディに対向する開口部を有するエンクロージャゾーンを形成し、前記第２の一次ボディの少なくとも一部が、前記エンクロージャゾーン内に延び、前記第２の給電端が前記エンクロージャゾーン内に位置し、前記給電スタブが、前記エンクロージャゾーンにおける前記第２の一次ボディの前記一部とコプレーナ導波路構造を形成し、給電穴が、前記第２の一次ボディに設けられ、前記給電コプレーナ導波路構造に第１の給電線を電気的に接続して前記折返しアンテナを給電するために、前記給電穴が、前記第１の給電線が通過するために使用される、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナ。

【請求項9】

前記ダイポールアンテナが、高周波放射要素および低周波放射要素を備え、前記結合構造が、前記低周波放射要素に接続され、前記低周波放射要素の動作周波数が、第２の周波数帯域であり、前記高周波放射要素の動作周波数が、第３の周波数帯域および第４の周波数帯域であり、前記第４の周波数帯域が、前記第３の周波数帯域よりも高く、前記第３の周波数帯域が、前記第２の周波数帯域よりも高い、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナ。

【請求項10】

前記低周波放射要素が軸対称構造であり、前記低周波放射要素の対称軸が中心軸であり、それぞれ前記中心軸の２つの側に２つの結合構造がある、請求項９に記載のアンテナ。

【請求項11】

前記高周波放射要素が、前記低周波放射要素の２つの側に対称に分布し、前記中心軸がまた前記高周波放射要素の対称軸であり、前記折返しアンテナの前記一次ラジエータが、間隔をおいて対向して配置された、第１の放射部および第２の放射部を備え、前記折返しアンテナが、前記第１の放射部と前記第２の放射部との間に接続され、かつ前記第１の放射部と前記第２の放射部と共にリング状のアーキテクチャを構成する、第１の接続部および第２の接続部をさらに備え、前記第２の周波数帯域において、前記第１の接続部および前記第２の接続部が前記低周波放射要素の放射に関与し、前記第２の方向において、前記高周波放射要素が前記第１の接続部および前記第２の接続部に対向している、請求項１０に記載のアンテナ。

【請求項12】

第１の給電線と、第２の給電線と、請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナとを備えるアンテナモジュールであって、前記第１の給電線が前記折返しアンテナに接続されており、前記第２の給電線が前記ダイポールアンテナに接続されている、アンテナモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、２０２０年３月２４日付で中国国家知識産権局に出願された、「ＡＮＴＥＮＮＡ，ＡＮＴＥＮＮＡ ＭＯＤＵＬＥ，ＡＮＤ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＮＥＴＷＯＲＫ ＤＥＶＩＣＥ」という名称の中国特許出願第２０２０１０２１５３３５．０号の優先権を主張するものである。

【0002】

本出願は、通信分野、特にアンテナ、アンテナモジュール、および無線ネットワーク機器に関する。

【背景技術】

【0003】

ホームネットワークの無線通信製品の仕様は、２×２、４×４から８×８へと急速に発展し、その周波数帯域も２Ｇ、５Ｇから６Ｇへと発展し、ミリ波帯でも拡大している。しかしながら、製品の外観デザイン、ユーザの習慣、およびシナリオによって制限され、ホームネットワークの無線装置は、サイズが無限に大きくなり得ない。したがって、既存の製品空間条件において、高仕様設計を実装し、より高性能なアンテナを内部的に統合し、互いに与える影響を少なくする方法が緊急の設計要件となる。特に、今後の６Ｇ周波数帯域の要求は、Ｎ＊Ｎ ＭＩＭＯ設計においてアンテナおよび無線周波数チャネルの量がＮの分増加することを意味し、既存の２／５ＧのＷｉＦｉ性能を劣化させずに６Ｇのより良いカバレッジを確実にするために、既存のモジュールにＮ個の新たな独立周波数帯域を配置する方法は、ＷｉＦｉ６技術における技術的競争力を得るために製品が克服する必要のある課題となる。新たな技術または新たなアーキテクチャを既存の環境で使用して、アンテナのサイズまたは数量を削減し、アンテナの動作周波数帯域を増加させ、仕様のアップグレードを実装し、異なる周波数での高性能ＷｉＦｉカバレッジ機能を確実にするには、アンテナエンジニアの緊急の考慮が必要である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

従来技術における集積化プロセスにおけるマルチ帯域アンテナの放射性能における低下を克服するために、本出願は、複数の周波数帯域におけるアンテナの水平全方向放射および垂直方向放射を実装するアンテナを提供する。

【0005】

第１の態様によれば、本出願は、折返しアンテナ、ダイポールアンテナ、および結合構造を含むアンテナを提供する。折返しアンテナの一次ラジエータの拡張方向が第１の方向であり、ダイポールアンテナの一次ラジエータの拡張方向が第２の方向であり、第１の方向が第２の方向と直交する。第２の方向において、折返しアンテナはダイポールアンテナの一端に配置され、折返しアンテナの動作周波数は第１の周波数帯域であり、ダイポールアンテナの動作周波数は第２の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域は第２の周波数帯域よりも高い。結合構造は、折返しアンテナとダイポールアンテナとの間に接続されており、第２の周波数帯域において、結合構造が共振を発生し、その結果、折返しアンテナがダイポールアンテナの放射に関与し、第１の周波数帯域において、結合構造がアイソレーション機能を有する。

【0006】

折返しアンテナは、２つの一次ラジエータを含む折返しダイポールアンテナとも呼ばれる。一次ラジエータにおいて、通常、半波長主ダイポールと半波長寄生ダイポールとが互いに近接しており、一次ラジエータ同士は接続部を使用して接続されている。寄生ダイポールにより誘起された定在波電流と定在波電圧と、主ダイポールにより誘起された定在波電流と定在波電圧とは、同じ分布を有し、距離が近く、結合がきつく、サイズが同じであるので、位相遅延は無視してもよい。主双極子および寄生双極子は互いに近接しているので、両者の接続部は非常に短く、放射にはほとんど関与しない。

【0007】

本出願では、折返しアンテナとダイポールアンテナとが結合構造を使用することによって統合されている。結合構造の第１の周波数帯域におけるアイソレーション効果と第２の周波数帯域におけるストレートスルー効果とを使用することによって、折返しアンテナは、それ自体の動作周波数帯域を実行するだけでなく、第２の周波数帯域におけるダイポールアンテナの放射にも関与してもよく、折返しアンテナのラジエータは、異なるアンテナの放射に関与してもよく、性能において互いに独立している。折返しアンテナの一次ラジエータの拡張方向を第１の方向とし、ダイポールアンテナの一次ラジエータの拡張方向を第２の方向とし、第１の方向を第２の方向と直交させることにより、折返しアンテナの偏波とダイポールアンテナの偏波とが直交し、これにより、折返しアンテナとダイポールアンテナとの間に高いアイソレーション偏波分離および空間ダイバーシチを実装する。本出願で提供されるアンテナは、小型で放射性能が良いという利点がある。

【0008】

具体的には、本出願で提供されるアンテナは、無線ネットワーク機器、例えばＷＩＦＩ製品に適用される。折返しアンテナは水平偏波の半波折返しアンテナであり、第１の周波数帯域は６ＧＨｚ～７．８ＧＨｚをカバーする高周波数である。ダイポールアンテナは、高周波ラジエータおよび低周波ラジエータを含む垂直偏波アンテナである。ダイポールアンテナは、３つの異なる周波数帯域範囲、例えば、２．４Ｇ、５Ｇ、および６Ｇをカバーしてもよい。第２の周波数帯域は、低周波ラジエータの動作周波数帯域である。折返しアンテナは方向性放射特性を有し、ダイポールアンテナは全方向性放射特性を有する。本出願では、折返しアンテナおよびダイポールアンテナが１つのアーキテクチャに統合され、小型で高性能の利点が達成される。

【0009】

可能な実装形態では、結合構造が、第１の結合配線および第２の結合配線を含み、第１の結合配線が折返しアンテナに接続され、第２の結合配線がダイポールアンテナに接続され、第１の結合配線と第２の結合配線との間に隙間が形成され、直列に接続された等価インダクタおよびキャパシタが構成されている。第１の結合配線と第２の結合配線との間の電磁結合効果を使用することによって、折返しアンテナとダイポールアンテナとが互いに接続されて、統合アンテナアーキテクチャを形成する。

【0010】

アンテナを第２の周波数帯域で動作するとき、第１の結合配線と第２の結合配線とで形成される分布インダクタとキャパシタとが共振し、その結果、直列回路のインピーダンスは小さく、直接の通過接続に近い。アンテナが第１の周波数帯域で動作するとき、第１の結合配線と第２の結合配線とで形成される直列回路は非共振状態であり、高インピーダンス特性を提示し、非接続効果に近い。本実装形態では、２本の結合配線を使用して直列接続されたＬＣ回路を形成しているので、低周波を通過する機能および高周波を防止する機能を実装してもよい。本出願で提供される結合構造は、折返しアンテナとダイポールアンテナとの間に接続され、構造が簡単で省スペースであるという利点を有し、アンテナの小型化設計を容易にする。

【0011】

特定のデバッグプロセスでは、第１の結合配線および第２の結合配線の各々の長さおよび幅ならびにそれらの間の隙間は、異なる動作周波数および帯域幅要件に基づいて調整されてもよく、または共振周波数は、第１の結合配線および第２の結合配線の拡張形状を調整することによって調整されてもよい。

【0012】

可能な実装形態では、第１の結合配線および第２の結合配線は直線状であり、第１の結合配線および第２の結合配線の拡張方向の両方が第２の方向である。第１の方向において、第１の結合配線の一部と第２の結合配線の一部とが積層配置され、隙間が形成されている。第１の結合配線および第２の結合配線は平行に配置されていてもよく、すなわち、それらの間の隙間が均等に分布していてもよく、これは共振周波数を調整するのに役立つ。

【0013】

具体的には、第１の結合配線が、折返しアンテナの一次ラジエータに垂直であり、第２の結合配線が、第１の結合配線に平行である。

【0014】

可能な実装形態では、２本の第２の結合配線があり、２本の第２の結合配線が第１の結合配線の２つの側に並列に配置されている。具体的には、ダイポールアンテナの一次ラジエータは、第２の方向において第１の端部から第２の端部まで延び、第１の端部は折返しアンテナに隣接し、第２の端部は折返しアンテナから離れている。第１の端部と折返しアンテナとの間に間隔空間が形成され、この間隔空間に結合構造が配置される。２本の第２の結合配線は、第１の結合配線の２つの側に２つの並列キャパシタ構造を形成し、コプレーナ導波路様構造を形成する。周波数同調を実装するように、二重隙間を使用して結合係数を増加される。このアーキテクチャでは、折返しアンテナとダイポールアンテナとの間の距離を短くし得、すなわち、第２の方向における結合ストリップラインの長さを短くし得、アンテナの全体的な小型化を容易にし得る。

【0015】

可能な実装形態では、折返しアンテナの一次ラジエータは、間隔をおいて対向して配置された第１の放射部と第２の放射部とを含み、折返しアンテナは、第１の放射部と第２の放射部との間に接続され、かつ第１の放射部と第２の放射部と共にリング状のアーキテクチャを構成する、第１の接続部と第２の接続部とをさらに含み、第２の周波数帯域において、第１の接続部と第２の接続部とがダイポールアンテナの放射に関与する。折返しアンテナは、第１の放射部および第２の放射部の拡張方向が第１の方向であり、第１の放射部および第２の放射部が折返しアンテナの一次ラジエータである。動作状態において、第１の放射部および第２の放射部の電流分布を同じ方向とし、第１の放射部と第２の放射部との間に第１の接続部および第２の接続部を接続して、第１の放射部の放射エネルギーの同位相重畳、および第２の放射部の放射エネルギーの同位相重畳を実装する。

【0016】

本出願では、従来の折返しアンテナの２つのラジエータが互いに近接しているという制限が突破され、水平方向の長さおよび垂直方向の間隔がバランスがとられ、小型化された設計が実装されてもよい。小型化されたアンテナを設計するには、折返しアンテナの放射性能が影響されないことを前提として、第１の方向において、第１の放射部のサイズおよび第２の放射部のサイズをλｈ／４～λｈ／３と設計され、第２の方向において、第１の接続部のサイズおよび第２の接続部のサイズをλｈ／１０～λｈ／２と設計され、λｈが折返しアンテナの共振波長である。本出願では、従来の折返しアンテナに基づいて、水平方向の長さを短くし、第１の放射部と第２の放射部との間の隙間を開いて空間差を持たせることにより、バイナリーアレイ効果を実装する。本出願で提供される折返しアンテナでは、第１の放射部に接続された、第１の接続部の一部および第２の接続部の一部が、第１の放射部と共に半波ラジエータを構成しており、すなわち、半波ラジエータの全体構造は非線形形状であるが、直線の両端は屈曲した構造を有する。

【0017】

可能な実装形態では、第１の接続部が、第３の方向に相互に延びる第１のケーブル配線を含み、第１のケーブル配線が、折返しアンテナのサイズを小さくするように無放射線誘導負荷を形成するように構成され、第３の方向が、第２の方向と角度を形成する。本出願では、第１のケーブル配線を配置することによって、第１の放射部と第２の放射部との間の垂直方向の間隔が開かれる。また、第１の放射部および第２の放射部の各々の水平方向の長さを短くし、この場合、水平方向の長さと垂直方向の間隔とのバランスがとられ、小型化した設計が実装される。

【0018】

可能な実装形態では、第１の放射部と第２の放射部との間に収容空間が形成され、第１のケーブル配線の拡張経路が収容空間内に位置する。第１のケーブル配線は、第１の放射部と第２の放射部との間の収容空間を占有し、このアーキテクチャにより、アンテナによって占有される空間を小さくすることを助ける。

【0019】

第１のケーブル配線が相互に延びる複数の期間がある。第１の放射部の端点と第２の放射部の端点との間の接続配線は、第１の接続部と第２の接続部とに対して設定された基準位置であり、第１のケーブル配線は、基準位置から収容空間内に延び、第１のケーブル配線が延びる１つの期間は、基準位置から収容空間内に延び、その後、基準位置に戻る１つの往復経路として理解され得る。第１のケーブル配線が相互に延びる１つ、２つ、またはそれ以上の期間があってもよい。第１のケーブル配線は、折返しアンテナにおけるインダクタンス負荷機能を有する分布インダクタを形成する。線形構造に比べて、第１のケーブル配線は高い誘導性の値を有するので、線形構造に比べて折返しアンテナのサイズを小さくし得る。第１のケーブル配線が延びる期間の量が異なるとき、分布インダクタが変化する。周期の量が多いということは、より多くの直線部分（この直線部分は、第１の放射部の端部と第２の放射部の端部との間に直接接続されたアーキテクチャを指す）を交換し得ることを示し、第１のケーブル配線は、折返しアンテナの帯域幅を調整する機能を有し、これにより、折返しアンテナが良好な共振放射を達成し、折返しアンテナの放射性能を小型で保護するのを助ける。

【0020】

第１のケーブル配線の拡張経路は、規則的であってもよく、または不規則であってもよい。確かに、規則的なパス設計は、アンテナの帯域幅を調整するのに役立つ。

【0021】

可能な実装形態では、第１のケーブル配線の拡張経路が、蛇行状、鋸歯状、または波状である。

【0022】

可能な実装形態では、第１のケーブル配線は、互いに平行な複数の第１の配線を含み、隣接する第１の配線は、連続して延びる第１のケーブル配線を形成するように、第２の配線を使用することによって互いに接続される。第１の配線の拡張方向は、第１の放射部と平行であってもよく、または第１の放射部と角度を形成してもよい。言い換えれば、第１の配線の拡張方向は、第１の方向であってもよく、または第１の方向に対して角度を形成してもよく、第２の配線は、第２の方向に対して平行であってもよく、または第２の方向に対して角度を形成してもよい。

【0023】

可能な実装形態では、第１の接続部は、第１のケーブル配線の２つの側に対称的に分布された第３の配線および第４の配線をさらに含み、第１のケーブル配線は、第３の配線を使用することによって第１の放射セクションに接続され、第１のケーブル配線は、第４の配線を使用することによって第２の放射セクションに接続されている。この実装形態では、第１のケーブル配線は、第３の配線および第４の配線を２つの側にさらに含み、第３の配線は、第１の放射部の拡張部として使用してもよく、第１の放射部の放射に関与する。同様に、第４の配線は、第２の放射部の拡張部として使用してもよく、第２の放射部の放射に関与する。この場合、折返しアンテナは、小型のアーキテクチャを形成してもよい。

【0024】

可能な実装形態では、第３の配線の拡張方向および第４の配線の拡張方向の両方が第２の方向であり、すなわち、第３の配線が第１の放射部に垂直に接続され、第４の配線が第２の放射部に垂直に接続されてもよい。別の実装形態では、第３の配線と第１の放射部との間に鋭角または鈍角の接続関係を代替的に形成してもよい。同様に、第４の配線と第２の放射部との間に鋭角または鈍角の接続関係を代替的に形成してもよい。

【0025】

可能な実装形態では、第２の接続部は、第１の放射部と第２の放射部との間に順次接続される、第５の配線、第２のケーブル配線、および第６の配線を含み、第２のケーブル配線は、第３の方向に相互に延びるアーキテクチャであって、折返しアンテナのサイズを小さくするように無放射誘導負荷を形成するように構成され、第５の配線、第３の配線、および第１の放射部は、一緒に半波ラジエータを形成する。

【0026】

中心線は、第１の放射部の中点を通過し、第２の方向に延びており、中心線の両側に第１のケーブル配線と第２のケーブル配線とが対称に分布している。第１の放射部は、直線状であってもよく、または別の形状に延びるストリップラインであってもよく、第１の放射部は、中心線を中心として使用することによって対称に分布している。

【0027】

本出願では、折返しアンテナにおいて２つの一次ラジエータ（すなわち、第１の放射断面と第２の放射断面）が第２の方向に互いに適切に分離され、第１のケーブル配線および第２のケーブル配線のアーキテクチャが第１の接続部および第２の接続部に導入され、誘導性負荷が形成されてサイズが小さくされ、折返しアンテナが広いビームおよび高い利得を有する前方および後方双方向放射特性を有することを実装してもよい。

【0028】

可能な実装形態では、第２の放射部は、第１の一次ボディ、第２の一次ボディ、および給電スタブを含む。第１の一次ボディが、第１の接続端、および第１の給電端を含み、第１の一次ボディが、第１の接続部に接続され、第２の一次ボディが、第２の接続端、および第２の給電端を含み、第２の接続端が第２の接続部に接続され、第１の給電端、および第２の給電端が、互いに対向して配置され、その間に隙間を形成し、給電スタブが、第１の給電端に接続され、給電スタブが、第２の一次ボディに対向する開口部を有するエンクロージャゾーンを形成し、第２の一次ボディの少なくとも一部が、エンクロージャゾーン内に延び、第２の給電端がエンクロージャゾーン内に位置し、給電スタブが、エンクロージャゾーンにおける第２の一次ボディの一部とコプレーナ導波路構造を形成し、給電穴が、第２の一次ボディに設けられ、給電コプレーナ導波路構造に第１の給電線を電気的に接続して折返しアンテナを給電するために、給電穴が、第１の給電線が通過するために使用される。

【0029】

本出願では、折返しアンテナの給電側の半波ラジエータ（すなわち、第２の放射断面）にコプレーナ導波路構造を導入することにより、トライデント形状の給電構造を形成する。アンテナ励磁は、直交レイアウト方式で実装され、すなわち、（無線周波数同軸配線であってもよい）給電線は、折返しアンテナが配置される平面に対して垂直である。例えば、折返しアンテナは、誘電体プレートの一方の表面上に配置されたマイクロストリップ形態であり、給電線は、誘電体プレート上のビアを通過して折返しアンテナを給電し、給電線の外部導体は、ビアを通過して、ビアが配置されている放射アームに直接接続される。すなわち、給電線が第２の一次ボディの給電穴を通過し、給電線の外部導体が第２の一次ボディに接続され、外部導体が溶接されて固定され、第２の一次ボディに電気的に接続されてもよい。内部導体と給電線の絶縁媒体とが給電穴を通過して屈曲し、内部導体が第１の一次ボディに電気的に接続される。同様に、内部導体が溶接されて固定され、第１の一次ボディに電気的に接続されてもよい。絶縁媒体は、内部導体を第２の一次ボディから絶縁する機能を有し、短絡のリスクを低減する。

【0030】

可能な実装形態では、ダイポールアンテナは、高周波放射要素および低周波放射要素を含み、高周波放射要素の主放射部および低周波放射要素の主放射部が共に第２の方向に延びている構成としてもよい。ダイポールアンテナは、矩形状に配置され、矩形状の長辺が第２の方向にある。結合構造は、低周波放射要素に接続され、低周波放射要素の動作周波数は、第２の周波数帯域であり、高周波放射要素の動作周波数は、第３の周波数帯域および第４の周波数帯域であり、第４の周波数帯域は、第３の周波数帯域よりも高く、第３の周波数帯域は、第２の周波数帯域よりも高い。高周波放射要素は、比較的広い周波数帯域範囲、例えば５．１ＧＨｚ～７ＧＨｚを有する。特定の適用シナリオでは、異なる適用シナリオの要件に基づいて、いくつかの周波数帯域を１つの動作周波数帯域として選択してもよく、高周波放射要素は、異なる放射機能を有する第３の周波数帯域および第４の周波数帯域を実行してもよい。このようにして、ダイポールアンテナは、３帯域の垂直偏波アンテナアーキテクチャを形成し、３つの周波数帯域、第２の周波数帯域２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚ、第３の周波数帯域５．１ＧＨｚ～５．９ＧＨｚ、第４の周波数帯域Ｓｕｂ７Ｇ：６～７ＧＨｚがそれぞれ形成される。

【0031】

ダイポールアンテナは給電ポートを含み、折返しアンテナはまた給電ポートを含み、ダイポールアンテナの偏波は折返しアンテナの偏波と直交する。本出願で提供されるアンテナは、４帯域二重偏波二重給電アンテナアーキテクチャである。

【0032】

可能な実装形態では、低周波放射要素は軸対称構造であり、低周波放射要素の対称軸は中心軸であり、それぞれ中心軸の２つの側にある２つの結合構造がある。具体的には、中心軸の拡張方向が第２の方向である。中心軸は、折返しアンテナにおける第１の放射部の対称中心の中心線と同一直線上にある。

【0033】

可能な実装形態では、高周波放射要素は、低周波放射要素の２つの側に対称的に分布し、中心軸も高周波放射要素の対称軸であり、折返しアンテナの一次ラジエータは、間隔をおいて対向して配置された、第１の放射部および第２の放射部を含み、折返しアンテナは、第１の放射部と第２の放射部との間に接続され、第１の放射部と第２の放射部と共にリング状アーキテクチャを構成する第１の接続部および第２の接続部をさらに含む。第２の周波数帯域において、第１の接続部および第２の接続部が低周波放射要素の放射に関与し、第２の方向において、高周波放射要素が第１の接続部および第２の接続部に対向する。

【0034】

可能な実装形態では、低周波放射要素は、低周波上部ラジエータおよび低周波下部ラジエータを含み、高周波放射要素は、高周波上部ラジエータおよび高周波下部ラジエータを含む。高周波上部ラジエータは低周波上部ラジエータの２つの側に分布し、高周波下部ラジエータは低周波下部ラジエータの２つの側に分布する。高周波下部ラジエータおよび低周波下部ラジエータは下部スタブを形成し、高周波上部ラジエータおよび低周波上部ラジエータは上部スタブを形成する。上部スタブは、折返しアンテナと下部スタブとの間に配置され、上部スタブと下部スタブとの間に隙間が形成される。ダイポールアンテナの給電ポートは、上部スタブと下部スタブとの間に位置し、低周波放射要素の中心軸上に位置する。具体的には、低周波放射要素と高周波放射要素との間の衝撃を最小にするために、高周波放射要素は低周波放射要素の２つの側に分布する。低周波放射要素の放射アームのサイズを大きくする必要があるので、低周波放射要素は結合構造を使用することによって折返しアンテナに接続し、折返しアンテナの一部が低周波放射要素の放射に関与することで小型化を図り、すなわち、折返しアンテナの一部と低周波放射要素とを合わせて第２の周波数帯域の放射作業を完了する。

【0035】

低周波上部ラジエータは、平行に配置され、かつ第２の方向に共に延びる２本の伝送配線を含む。２本の伝送配線は、低周波放射要素の中心軸の２つの側に対称に分布し、折返しアンテナに近い２本の伝送配線の端部は、結合構造の第２の結合配線に接続され、折返しアンテナから離れた２本の伝送配線の端部は、上部接続配線を使用することによって接続され、上部接続配線は、第１の方向に延びる、すなわち、上部接続配線は、２本の伝送配線に垂直に接続される。

【0036】

可能な実装形態では、低周波下部ラジエータは、平行に配置され第２の方向に延びる２本の伝送配線を含み、低周波下部ラジエータの２本の伝送配線は、低周波放射要素の中心軸の２つの側に対称に分布する。低周波下部ラジエータの２本の伝送配線と低周波上部ラジエータの２本の伝送配線とは、第２の方向において一対一に対応して同一直線上にあってもよい。低周波放射要素に対して、第１の方向のサイズは、低周波放射要素の伝送配線の幅である。この実装形態では、低周波下部ラジエータの伝送配線の幅は、低周波上部ラジエータの伝送配線の幅と同じであってもよく、低周波下部ラジエータの伝送配線の幅は、代替的に低周波上部ラジエータの伝送配線の幅よりも大きくてもよい。上部スタブに近接する低周波下部ラジエータの２本の伝送配線の端部を下部接続配線を使用することによって接続する。下部接続配線は第１の方向に延び、下部接続配線は低周波下部ラジエータの２本の伝送配線に垂直に接続され、下部接続配線は上部接続配線に平行であり、上部接続配線と下部接続配線との間に隙間が形成される。ダイポールアンテナの給電ポートは、上部接続配線と下部接続配線との間に位置し、低周波放射要素の中心軸上に位置する。

【0037】

別の可能な実装形態では、低周波下部ラジエータは、統合アーキテクチャであってもよく、すなわち、低周波下部ラジエータは、比較的幅の広い放射スタブを含み、これは、前述の実装形態における２本の伝送配線が相互接続される統合アーキテクチャと同等である。この実装形態では、低周波下部ラジエータは、代替的に、低周波放射要素の中心軸を対称中心とする対称アーキテクチャであってもよく、例えば、低周波下部ラジエータは矩形形状である。

【0038】

低周波下部ラジエータについては、２本の伝送配線が並列に配置されるアーキテクチャ、または比較的幅の広い放射スタブを有する統合アーキテクチャにかかわらず、屈曲および延びる拡張スタブが、低周波上部ラジエータから離れた低周波下部ラジエータの一端に配置されてもよい。低周波下部ラジエータの拡張スタブは、低周波放射要素の中心軸の２つの側にペアで配置され、拡張スタブは、２本の伝送配線が並列に配置されているアーキテクチャの２つの側に分布、または比較的幅の広い放射スタブを有する統合アーキテクチャの２つの側に分布する。拡張スタブは、アンテナの物理的なサイズを改善するように構成されており、その結果、共振周波数が満たされることを前提としてアンテナ全体のサイズを小さくし得、それにより、アンテナの小型化設計が容易になる。

【0039】

高周波放射要素は、高周波上部ラジエータおよび高周波下部ラジエータを含む。可能な実装形態では、高周波上部ラジエータは、第２の方向に共に延びる２本の伝送配線を含み、２本の伝送配線は、低周波上部ラジエータの２つの側上に対称的に分布する。また、折返しアンテナに近い高周波上部ラジエータの伝送配線の端部は、折返しアンテナの第１の接続部および第２の接続部にそれぞれ対向し、折返しアンテナから離れた高周波上部ラジエータの伝送配線の端部は、上部接続配線を使用することによって接続される。上部接続配線は、高周波上部ラジエータの２本の伝送配線および低周波上部ラジエータの２本の伝送配線のすべてに垂直に接続される。

【0040】

可能な実装形態では、高周波下部ラジエータは、並列に配置され第２の方向に延びる２本の伝送配線を含み、高周波下部ラジエータの２本の伝送配線は、低周波下部ラジエータの２つの側に対称に分布する。高周波下部ラジエータの２本の伝送配線と高周波上部ラジエータの２本の伝送配線とは、第２の方向において一対一に対応して同一直線上にあってもよい。上部スタブに近接する高周波下部ラジエータの２本の伝送配線の端部を下部接続配線を使用することによって接続し、下部接続配線を高周波下部ラジエータの２本の伝送配線の端部および低周波下部ラジエータの第１の方向の一端部のすべてに接続する。

【0041】

低周波下部ラジエータの拡張スタブは、上部スタブから離れた高周波下部ラジエータの一方の側に配置される。すなわち、低周波下部ラジエータの拡張スタブは、高周波下部ラジエータの上部スタブから離れた片側の空きスペースを占有し、アンテナの全体サイズを変更することなく、低周波下部ラジエータの物理サイズを変更し、それにより、小型化されたアンテナの設定が容易になる。

【0042】

具体的には、ダイポールアンテナは、高周波特性および低周波特性を有する。高周波放射要素および低周波放射要素の偏波を折返しアンテナの偏波と直交させることにより、ダイポールアンテナの偏波を折返しアンテナの偏波と直交させ、これにより、異なる動作周波数帯域におけるダイポールアンテナと折返しアンテナとの間の影響を低減する。

【0043】

第２の態様によれば、本出願は、第１の給電線、第２の給電線、および前述のアンテナのいずれか１つを含むアンテナモジュールを提供する。第１の給電線は折返しアンテナに電気的に接続され、第２の給電線はダイポールアンテナに電気的に接続される。第１の給電線を使用して折返しアンテナを励振して水平偏波を発生させ、第２の給電線を使用してダイポールアンテナを励振して垂直偏波を発生させ、これにより、４帯域二重偏波アンテナを形成する。

【0044】

可能な実装形態では、アンテナは第１の平面上に配置され、第１の給電線は第１の平面に対して垂直であり、第２の給電線は第１の平面に対して平行である。電流は、第１の給電線および第２の給電線を通過し、これは、必然的に、給電線の周囲に電磁場を発生させる。直交設計の選択は、第１の給電線と第２の給電線の周りの誘導場を直交させ、その結果、誘導場間の衝撃が最小であり、伝送効率が最高である。

【0045】

具体的には、アンテナは、誘電体プレート上に配置されたマイクロストリップ構造である。第１の給電線は、第１の外部導体、第１の内部導体、および第１の誘電体絶縁部を含む。第１の給電線は誘電体板上のビアを通過し、第１の外部導体は折返しアンテナの第２の放射部の第２の一次ボディに電気的に接続され、第１の誘電体絶縁部および第１の内部導体は誘電体板上のビアを通過して屈曲し、第１の内部導体は折返しアンテナの第２の放射部の第１の一次ボディに電気的に接続され、すなわち、第１の一次ボディおよび第２の一次ボディにそれぞれ第１の給電点および第２の給電点が配置され、第１の給電線の第１の外部導体は第２の給電点に固定されて電気的に接続されるように溶接され、第１の給電線の第１の内部導体は第１の一次ボディの第１の給電点に屈曲して延び、固定されて電気的に接続され、第１の誘電体絶縁部は第１の内部導体を包囲して、第１の内部導体と第２の一次ボディとの間の絶縁アイソレーションを確実にする。

【0046】

第２の給電線は、第２の外部導体、第２の内部導体、および第２の誘電体絶縁部を含む。第２の外部導体および第２の内部導体は、第１の平面に取り付けられ、第２の外部導体は、ダイポールアンテナの第３の給電点に接続され、第２の誘電体絶縁部は、第３の給電点から導出され、第２の内部導体は、ダイポールアンテナの第４の給電点に接続され、第２の誘電体絶縁部は、第２の内部導体を包囲して、第２の内部導体と、第３の給電点が位置するラジエータとの間の絶縁アイソレーションを確実にする。具体的には、第３の給電点および第４の給電点は、ダイポールアンテナの下部スタブおよび上部スタブにそれぞれ配置され、上部スタブと下部スタブとの間に隙間が配置され、上部スタブは、折返しアンテナと下部スタブとの間に位置し、第３の給電点および第４の給電点は、ダイポールアンテナの中心軸上に位置する。

【0047】

第３の態様によれば、本出願は、給電ネットワークと、前述のアンテナモジュールのいずれか１つとを含む無線ネットワーク機器を提供し、給電ネットワークは、アンテナモジュールの第１の給電線および第２の給電線に接続され、折返しアンテナおよびダイポールアンテナに励磁を実装する。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】本出願の実装形態による無線ネットワーク機器の応用シナリオ図である。

【図2】本出願の実装形態によるアンテナモジュールの概略図である。

【図3】本出願の実装形態によるアンテナの概略図である。

【図4】本出願の実装形態によるアンテナの概略図である。

【図5】本出願の実装形態によるアンテナにおける折返しアンテナの概略図である。

【図6】本出願の実装形態によるアンテナの折返しアンテナにおける第３の接続部の拡大概略図である。

【図7】本出願の実装形態によるアンテナの概略図である。

【図8】本出願の実装形態によるアンテナの概略図である。

【図9】本出願の実装形態によるアンテナの概略図である。

【図10】本出願の実装形態によるアンテナにおける折返しアンテナの給電構造の概略図である。

【図11】ダイポールアンテナの給電構造を含む、本出願の実装形態によるアンテナの概略図である。

【図12】本出願の実装形態による第１の周波数帯域状態におけるアンテナの電流分布の概略図である。

【図13】本出願の実装形態による、アンテナが第１の周波数帯域状態にあるときの折返しアンテナの電流分布の概略図である。

【図14】本出願の実装形態による第２の周波数帯域状態におけるアンテナの電流分布の概略図である。

【図15】本出願の実装形態による第４の周波数帯域状態におけるアンテナの電流分布の概略図である。

【図16】本出願の実装形態によるアンテナのリターンロス曲線の図である。

【図17】本出願の実装形態による２Ｇ周波数におけるアンテナのダイポールアンテナに対応するアンテナ放射パターンである。

【図18】本出願の実装形態による６Ｇ周波数におけるアンテナのダイポールアンテナに対応するアンテナ放射パターンである。

【図19】本出願の実装形態による周波数６Ｇのアンテナの折返しアンテナに対応するアンテナ放射パターンである。

【発明を実施するための形態】

【0049】

以下で、添付の図面を参照して本出願の実施形態を説明する。

【0050】

通信技術の発展に伴い、ホームシナリオの無線通信伝送要求も増加している。図１に示すように、本出願は、無線ネットワーク機器２００を提供する。無線ネットワーク機器２００は、ＷＩＦＩ製品であってもよく、無線ネットワーク機器２００内に配置されたアンテナ（不図示）は、良好な水平全方向性特性および垂直方向性特性を有し、異なる家庭シナリオにおける無線通信要件に適合し得る。通常、一般的な世帯の住宅タイプは、平屋建ての住宅タイプであり、このような住宅タイプのホーム無線通信に対するカバレッジ要件は、水平全方向機能に集中しており、すなわち、同じ階の住宅タイプの異なる部屋を無線ネットワーク機器２００でカバーし得る。しかしながら、二世帯または別荘タイプの一部の世帯では、無線ネットワークの垂直カバレッジ機能をさらに満たす必要があり、異なる階で無線通信を実装するためには、この場合、無線ネットワーク機器２００のエネルギー集中が良好であり、無線ネットワーク機器２００が垂直方向特性を有する必要がある。

【0051】

特定の実施形態では、図２に示すように、無線ネットワーク機器２００内のアンテナモジュールは、ベース基板１４０上に配置されたアンテナ１００と、アンテナ１００を励起するように構成された、第１の給電線１１０と、第２の給電線１２０と、給電ネットワーク１６０とを含む。本実施形態では、アンテナ１００は、折返しアンテナ１０およびダイポールアンテナ２０を含む。給電ネットワーク１６０の信号が入力されるとき、折返しアンテナ１０およびダイポールアンテナ２０が励振されて、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０との共振モードが異なる周波数で得られ、折返しアンテナ１０の垂直方向性放射とダイポールアンテナ２０の水平全方向性放射とが実装されて、異なる周波数帯域における無線ネットワーク機器２００の水平全方向性機能と垂直方向性機能とが確実にされる。

【0052】

図３を参照すると、本出願で提供されるアンテナ１００は、折返しアンテナ１０、ダイポールアンテナ２０、および結合構造３０を含む。

【0053】

折返しアンテナは、２つの一次ラジエータを含む折返しダイポールアンテナとも呼ばれる。一次ラジエータにおいて、通常、半波長主ダイポールと半波長寄生ダイポールとが互いに近接しており、一次ラジエータ同士は接続部を使用して接続されている。寄生ダイポールにより誘起された定在波電流と定在波電圧と、主ダイポールにより誘起された定在波電流と定在波電圧とは、同じ分布を有し、距離が近く、結合がきつく、サイズが同じであるので、位相遅延は無視してもよい。主双極子および寄生双極子は互いに近接しているので、両者の接続部は非常に短く、放射にはほとんど関与しない。

【0054】

折返しアンテナ１０の一次ラジエータの拡張方向を第１の方向Ａ１とし、ダイポールアンテナ２０の一次ラジエータの拡張方向を第２の方向Ａ２とし、第１の方向Ａ１を第２の方向Ａ２と直交させる。第２の方向Ａ２において、折返しアンテナ１０はダイポールアンテナ２０の一端に配置され、折返しアンテナ１０の動作周波数は第１の周波数帯域であり、ダイポールアンテナ２０の動作周波数は第２の周波数帯域を含み（ダイポールアンテナ２０は、マルチ帯域アンテナ、例えば、後で説明する３帯域アンテナであってもよい）、第１の周波数帯域は第２の周波数帯域よりも高く、結合構造３０は、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０との間に接続される。第２の周波数帯域において、結合構造３０が共振を発生させて、折返しアンテナ１０がダイポールアンテナ２０の放射に関与し、第１の周波数帯域において、結合構造３０がアイソレーション機能を有する。

【0055】

第１の方向Ａ１および第２の方向Ａ２の各々の定義は以下のように理解されてもよい。図３に示すように、両端に矢印を有する指示線を、直線の拡張方向を示す第１の方向Ａ１および第２の方向Ａ２とし、直線が延びる特定の端部を限定するものではない。例えば、第１の方向Ａ１は、直線に沿って左方向に延びていると理解してもよく、または、第１の方向Ａ１が直線であるときに、直線に沿って右方向に延びていると理解してもよい。

【0056】

本出願では、折返しアンテナ１０およびダイポールアンテナ２０は、結合構造３０を使用することによって統合されている。結合構造３０の第１の周波数帯域におけるアイソレーション効果と第２の周波数帯域におけるストレートスルー効果とを使用することによって、折返しアンテナ１０は、それ自体の動作周波数帯域を実行するだけでなく、第２の周波数帯域におけるダイポールアンテナ２０の放射にも関与してもよく、折返しアンテナ１０のラジエータは、異なるアンテナの放射に関与してもよく、性能において互いに独立している。折返しアンテナ１０の一次ラジエータの拡張方向を第１の方向Ａ１とし、ダイポールアンテナ２０の一次ラジエータの拡張方向を第２の方向Ａ２とし、第１の方向Ａ１を第２の方向Ａ２に直交させて配置することにより、折返しアンテナ１０の偏波とダイポールアンテナ２０の偏波とを直交させ、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０との間に高いアイソレーション偏波分離と空間ダイバーシチを実装する。本出願で提供されるアンテナ１００は、小型で放射性能が良いという利点がある。

【0057】

図４を参照すると、折返しアンテナ１０の一次ラジエータは、間隔をおいて対向して配置された第１の放射部１１と第２の放射部１２とを含み、折返しアンテナ１０は、第１の放射部１１と第２の放射部１２との間に接続され、かつ第１の放射部１１と第２の放射部１２と共にリング状のアーキテクチャを構成する、第１の接続部１３と第２の接続部１４とをさらに含む。図４に示すように、折返しアンテナ１０は、全体として矩形アーキテクチャであり、第１の放射部１１および第２の放射部１２は長辺を構成している。ダイポールアンテナ２０もまた全体として矩形アーキテクチャであるが、ダイポールアンテナ２０の長辺方向は第２の方向Ａ２であり、折返しアンテナ１０の長辺方向と直交している。第１の接続部１３および第２の接続部１４は、ダイポールアンテナ２０の長辺方向に延びており、第２の周波数帯域において、第１の接続部１３および第２の接続部１４は、ダイポールアンテナ２０の放射に関与するように構成されている。折返しアンテナ１０は、第１の放射部１１および第２の放射部１２の拡張方向が第１の方向Ａ１であり、第１の放射部１１および第２の放射部１２が折返しアンテナ１０の一次ラジエータである。動作状態では、第１の放射部１１および第２の放射部１２の電流分布が同じ方向となり、第１の放射部１１と第２の放射部１２との間に第１の接続部１３と第２の接続部１４とが接続されて、第１の放射部１１および第２の放射部１２の放射エネルギーが同位相で重畳されることが実装される。

【0058】

本出願では、折返しアンテナ１０は、従来の折返しアンテナに基づいて改良された設計であり、従来の折返しアンテナの２つのラジエータが互いに近接しているという制限を突破し、水平方向の長さと垂直方向の間隔とがバランスがとられ、小型化された設計を実装してもよい。小型化されたアンテナを設計するためには、折返しアンテナ１０の放射性能が影響を受けないことを前提として、第１の方向Ａ１において、第１の放射部１１と第２の放射部１２とのサイズをλｈ／４～λｈ／３と設計され、第２の方向Ａ２において、第１の接続部１３と第２の接続部１４とのサイズをλｈ／１０～λｈ／２と設計され、λｈが折返しアンテナ１０の共振波長である。本出願では、従来の折返しアンテナ１０に基づいて、水平方向の長さを短くし、第１の放射部１１と第２の放射部１２との間の隙間を開いて空間差を持たせることにより、バイナリーアレイ効果を実装する。本出願で提供される折返しアンテナ１０では、第１の放射部１１と、第１の接続部１３の一部と、第２の接続部１４の一部とで、連続して延びる半波ラジエータを構成しており、すなわち、半波ラジエータの全体構造は非線形形状であるが、直線の両端は屈曲した構造を有する。

【0059】

第１の放射部１１の拡張方向が第１の方向Ａ１であるという限定は、第１の放射部１１の拡張方向が第１の方向Ａ１であると理解してもよく、第１の放射部１１が線形構造のみである場合、第１の放射部１１の拡張方向は第１の方向Ａ１のみであり、第１の方向Ａ１から逸脱するスタブは存在しないと理解してもよい。本出願では、第１の放射部１１は線形に限定されず、第１の放射部１１は、代替的に非線形形状であってもよく、または線形形状に基づいてショートスタブが付加されてもよく、かつショートスタブは第１の放射部１１の拡張傾向に影響を与えない。代替的に、第１の放射部１１は、代替的に線形伝送配線に基づいて変形してもよく、例えば、図５は、折返しアンテナ１０のアーキテクチャを簡潔に示す。第１の放射部１１および第２の放射部１２は、規則的または不規則な波状の伝送配線拡張構造を有するように設計されており、波状の伝送配線拡張傾向が第１の方向Ａ１であることは、波状の伝送配線の一端から波状の伝送配線の他端までの方向が第１の方向Ａ１であると理解してもよい。波状配線を比較的広い矩形の伝送構造として見ると、全体的な拡張傾向は矩形の長辺方向、すなわち、第１の方向Ａ１である。

【0060】

本出願では、折返しアンテナ１０の放射能力は、第１の放射部１１（すなわち、第２の方向における第１の放射部１１のサイズ）の幅を大きくすることによって向上してもよく、例えば、図１１に示される実施形態における第１の放射部１１の幅は、図４および図７～図９の各々に示される実施形態における第１の放射部１１の幅よりも大きい。

【0061】

図４および図６を参照すると、第１の接続部１３は、順次接続されている、第３の配線１３１、第１のケーブル配線１３２、および第４の配線１３３を含む。第１のケーブル配線１３２は、第３の方向（第３の方向は、図４には示されておらず、この実装形態では、第３の方向は、第１の方向Ａ１と同じであり、別の実装形態では、第３の方向は、第１の方向Ａ１と角度を形成してもよい）に相互に延び、第１のケーブル配線１３２は、代替的に、折返しアンテナ１０のサイズを小さくするように無放射線誘導負荷を形成するように構成され、第３の方向は、第２の方向Ａ２と角度を形成する。第２の接続部１４は、第１の放射部１１と第２の放射部１２との間に順次接続された、第５の配線１４１、第２のケーブル配線１４２、および第６の配線１４３を含み、第２のケーブル配線１４２は、第３の方向に相互に延びるアーキテクチャであり、折返しアンテナ１０のサイズを小さくするように無放射誘導負荷を形成するように構成され、第５の配線１４１、第３の配線１３１、および第１の放射部１１は、共に半波ラジエータを形成する。本出願では、第１のケーブル配線１３２および第２のケーブル配線１４２を配置することによって、第１の放射部１１と第２の放射部１２との間の垂直方向の間隔が開かれる。また、第１の放射部１１の第１の方向Ａ１における長さ（すなわち、水平方向の長さ）が短くなり、この場合、水平方向の長さと垂直方向の間隔とがバランスがとられ、折返しアンテナ１０の小型化が実装される。

【0062】

その後、第１のケーブル配線１３２の具体的な構造を中心に詳細に説明する。第２のケーブル配線１４２の具体的な構成は、第１のケーブル配線１３２と同じであってもよく、詳細な説明は省略する。

【0063】

収容空間１０１が第１の放射部１１と第２の放射部１２との間に形成され、第１のケーブル配線１３２および第２のケーブル配線１４２が延びる経路が収容空間１０１に設けられている。第１のケーブル配線１３２は、第１の放射部１１と第２の放射部１２との間の収容空間１０１を占有し、このアーキテクチャによって、アンテナ１００の占有空間を小さくすることが助けられる。第１のケーブル配線１３２は、第１の放射部１１の一端の縁部領域に対応して配置され、第２のケーブル配線１４２は、第１の放射部１１の他端の縁部領域に対応して配置される。第１のケーブル配線１３２が第１の方向Ａ１に延びるサイズはλｈ／４より大きくなく、λｈは折返しアンテナ１０の共振波長である。折返しアンテナ１０の放射効果を確実にするために、第２のケーブル配線１４２と第１のケーブル配線１３２との間の間隔が維持される。電流は第１の放射部１１と第２の放射部１２に主に集中する。

【0064】

具体的には、図６を参照すると、第１のケーブル配線１３２は、互いに平行な複数の第１の配線１３２１を含み、隣接する第１の配線１３２１は、連続して延びる第１のケーブル配線１３２を形成するように、第２の配線１３２２を使用することによって互いに接続される。第１の配線１３２１の拡張方向は、第１の放射部１１と平行であってもよく、または第１の放射部１１と角度を形成してもよい。言い換えれば、第１の配線１３２１の拡張方向は、第１の方向Ａ１であってもよく、第１の方向Ａ１に対して角度を形成してもよく、第２の配線１３２２は、第２の方向Ａ２に対して平行であってもよく、または第２の方向Ａ２に対して角度を形成してもよい。

【0065】

第１のケーブル配線１３２が相互に延びる複数の期間がある。第１の放射部１１の端点と第２の放射部の端点との接続配線は、第１の接続部１３と第２の接続部１４（例えば、図４において破線Ｌが位置する接続配線位置）に設定された基準位置であり、第１のケーブル配線１３２は、基準位置から収容空間内に延びている。第１のケーブル配線１３２が延びる一期間は、基準位置から収容空間に延び、その後、基準位置に戻る一往復経路として理解してもよい。第１のケーブル配線１３２が相互に延びる１つ、２つ、またはそれ以上の期間があってもよい。第１のケーブル配線１３２は、折返しアンテナ１０においてインダクタンス負荷機能を有する分布インダクタを形成する。線状構造に比べて、第１のケーブル配線１３２は高い誘導性の値を有するので、折返しアンテナ１０のサイズを線状構造に比べて小さくし得る。第１の直線が延びる周期の量が異なるとき、分布インダクタが変化する。周期量が多いほど、より多くの直線部分（この直線部分は、第１の放射部１１の端部と第２の放射部１２の端部との間に直接接続されたアーキテクチャを指す）を交換し得、それによって、折返しアンテナ１０が良好な共振放射を達成するのを助け得、折返しアンテナ１０の放射性能を小型で保護するのを助け得る。

【0066】

第１のケーブル配線１３２の拡張経路は、規則的であってもよく、または不規則であってもよい。確かに、規則的なパス設計は、アンテナの帯域幅を調整するのに役立つ。第１のケーブル配線１３２の拡張経路は、蛇行状、鋸歯状、または波状であってもよい。

【0067】

第３の配線１３１および第４の配線１３３は、第１のケーブル配線１３２の２つの側に対称に分布し、第１のケーブル配線１３２は第３の配線１３１を使用することによって第１の放射部１１に接続され、第１のケーブル配線１３２は第４の配線１３３を使用することによって第２の放射部１２に接続される。この実装形態では、第３の配線１３１は、第１の放射部１１の拡張部として使用してもよく、第１の放射部１１の放射に関与する。同様に、第４の配線１３３は、第２の放射部１２の拡張部として使用してもよく、第２の放射部１２の放射に関与する。このようにして、折返しアンテナ１０は、小型のアーキテクチャを形成してもよい。

【0068】

可能な実装形態では、第３の配線１３１および第４の配線１３３の拡張方向の両方が第２の方向であり、すなわち、第３の配線１３１は第１の放射部１１に垂直に接続され、第４の配線１３３は第２の放射部１２に垂直に接続されてもよい。別の実装形態では、第３の配線１３１と第１の放射部１１との間に鋭角または鈍角の接続関係を、代替的に形成してもよい。同様に、第４の配線１３３と第２の放射部１２との間に鋭角または鈍角の接続関係を、代替的に形成してもよい。

【0069】

（図４に示すような）中心線Ｂ１は、第１の放射部１１の中点を通過し、第２の方向に延びており、中心線Ｂ１の両側に第１のケーブル配線１３２と第２のケーブル配線１４２とが対称に分布している。図４に示す実装形態では、第１のケーブル配線１３２の拡張方向と第２のケーブル配線１４２の拡張方向とは同じであり、第１の方向Ａ１である。別の実装形態では、図７に示すように、第１のケーブル配線１３２の拡張方向と第２のケーブル配線１４２の拡張方向との両方が第１の方向Ａ１と角度を形成し、第１のケーブル配線１３２の拡張方向と第２のケーブル配線１４２の拡張方向とが中心線Ｂ１の２つの側に対称に分布している。

【0070】

第１の放射部１１が別の形状に延びるストリップライン（例えば、波状配線）であるとき、第１の放射部１１はまた、折返しアンテナ１０の放射方向を確実にするように、中心線Ｂ１の周りに対称に分布する。

【0071】

本出願では、折返しアンテナ１０の２つの一次ラジエータ（すなわち、第１の放射部１１および第２の放射部１２）は、第２の方向において互いに適切に分離されており、第１の方向Ａ１における、第１の放射部１１のサイズおよび第２の放射部１２のサイズは、波長の半分未満になるように設計されている。第１の放射部１１と、第１の接続部１３の一部と、第２の接続部１４の一部とが一体となって半波ラジエータを構築し、第１の放射部１１の端部に屈曲した電流路を形成し、第１の方向Ａ１において折返しアンテナ１０のサイズを小さくし得る。第１の接続部１３および第２の接続部１４に第１のケーブル配線１３２および第２のケーブル配線１４２のアーキテクチャを導入し、誘導性負荷を形成してサイズを小さくすることにより、折返しアンテナ１０が広いビームおよび高い利得を有する前方および後方双方向放射特性を有するように実装してもよい。

【0072】

折返しアンテナ１０の給電ポートを第２の放射部１２に配置する。第２の放射部１２は、第１の一次ボディ１２１、第２の一次ボディ１２２、および給電スタブ１２３を含む。第１の一次ボディ１２１は直線状の伝送配線であり、第１の方向Ａ１に延び、第１の一次ボディ１２１は第１の接続端１２１１および第１の給電端１２１２を含み、第１の接続端１２１１は第１の接続部１３に接続されている。第２の一次ボディ１２２は、第２の接続端１２２３および第２の給電端１２２４を含み、第２の接続端１２２３は第２の接続部１４に接続されている。第１の給電端１２１２は、第２の給電端１２２４に対向して配置され、その間に隙間が形成されている。具体的には、折返しアンテナ１０の中心線Ｂ１に隙間が位置していてもよく、言い換えれば、中心線Ｂ１が隙間を通過している。第１の接続部１３および第２の接続部１４は、中心線Ｂ１を対称中心として対称に分布しており、第１の放射部１１の中点も中心線Ｂ１上に位置している。給電スタブ１２３は、第１の給電端１２１２に接続され、給電スタブ１２３は、開口部が第２の一次ボディ１２２に対向するエンクロージャゾーンを形成し、給電スタブ１２３は、順次垂直に接続された、第１のスタブ１２３１、第２のスタブ１２３２、および第３のスタブ１２３３を含む。第１のスタブ１２３１と第３のスタブ１２３３は互いに平行で対向し、第２のスタブ１２３２は第１のスタブ１２３１と第３のスタブ１２３３との間に垂直に接続され、第１の一次ボディ１２１の第１の給電端１２１２は第２のスタブ１２３２の中点に接続される。別の実装形態では、給電スタブ１２３は、代替的に、円弧形状、例えば、Ｃ形状であってもよい。第２の一次ボディ１２２の少なくとも一部はエンクロージャゾーン内に延び、第２の給電端１２２４はエンクロージャゾーン内に位置し、給電スタブ１２３と、エンクロージャゾーン内の第２の一次ボディ１２２の一部とは、コプレーナ導波路構造を構成する。

【0073】

図７を参照すると、第２の一次ボディ１２２に給電穴１２２５を設け、この給電穴１２２５を第１の給電線が通過するように使用されて、給電コプレーナ導波路構造に第１の給電線を電気的に接続することにより折返しアンテナ１０を給電する。第２の一次ボディ１２２は、互いに接続された第１の部分１２２１と第２の部分１２２２とを含み、第１の部分１２２１と第２の部分１２２２との幅が異なる。幅とは、第２の一次ボディ１２２の第２の方向Ａ２におけるサイズを指し、第１の部分１２２１の幅は、第２の部分１２２２の幅よりも大きい。したがって、給電穴１２２５は、第１の部分１２２１に配置され、第１の給電線が給電穴１２２５を通過した後に、第１の給電線の外部導体を第１の部分１２２１に溶接するのに役立つ。第１の部分１２２１は、第２の部分１２２２と第２の接続部１４との間に接続され、第２の接続端１２２３は、第１の部分１２２１と第２の接続部１４との間の接続位置である。第２の給電端１２２４は、第１の一次ボディ１２１に対向する、第２の部分１２２２の端部である。第２の給電端１２２４は、給電スタブ１２３のエンクロージャゾーン内に位置する。給電穴１２２５は、第２の部分１２２２に隣接する第１の部分１２２１の位置にある。第１の放射部１１に対向する第１の部分１２２１の縁部と、第１の放射部１１に対向する第２の部分１２２２の縁部とは、同一直線上にある。

【0074】

本出願では、折返しアンテナ１０の給電側の半波ラジエータ（すなわち、第２の放射部１２）にコプレーナ導波路構造を導入することにより、トライデント形状の給電構造を形成する。アンテナ励磁は、直交レイアウト方式で実装され、すなわち、給電線（無線周波数同軸線であってもよい）は、折返しアンテナ１０が配置される平面に対して垂直である。例えば、折返しアンテナ１０は、誘電体プレートの１つの表面上に配置されたマイクロストリップ形態であり、給電線は、誘電体プレート上のビアを通過して折返しアンテナ１０を給電し、給電線の外部導体は、ビアを通過して、ビアが配置されている放射アームに直接接続される。すなわち、給電線は、第２の一次ボディ１２２の給電穴１２２５を通過しており、給電線の外部導体は、第２の一次ボディ１２２に接続されており、この第２の一次ボディ１２２は溶接固定されて電気的に接続されてもよい。内部導体と給電線の絶縁媒体とが給電穴を通過して屈曲し、内部導体が第１の一次ボディ１２１に電気的に接続され、内部導体が溶接されて固定され、第１の一次ボディ１２１に電気的に接続されてもよい。絶縁媒体は、内部導体を第２の一次ボディ１２２から絶縁する機能を有し、短絡のリスクを低減する。

【0075】

具体的には、第１の一次ボディ１２１および第２の一次ボディ１２２は、それぞれ第１の給電点Ｄ１および第２の給電点Ｄ２が配置されている。第１の給電線の第１の外部導体は、第２の給電点Ｄ２に固定されて電気的に接続されるように溶接され、第１の給電線の第１の内部導体は、屈曲して延び、第１の一次ボディ１２１の第１の給電点Ｄ１に固定されて電気的に接続されるように溶接され、第１の内部導体は、第１の誘電体絶縁部によって包囲され、第１の内部導体と第２の一次ボディ１２２との間の絶縁されたアイソレーションが確実にされる。

【0076】

可能な実装形態では、ダイポールアンテナ２０は、高周波放射要素２１および低周波放射要素２２を含み、高周波放射要素２１の主放射部および低周波放射要素２２の主放射部が共に第２の方向Ａ２に延びている。ダイポールアンテナ２０は、全体として矩形状に配置されており、矩形状の長辺が第２の方向Ａ２にある。結合構造３０は、低周波放射要素２２に接続され、低周波放射要素２２の動作周波数は、第２の周波数帯域であり、高周波放射要素２１の動作周波数は、第３の周波数帯域および第４の周波数帯域であり、第４の周波数帯域は、第３の周波数帯域よりも高く、第３の周波数帯域は、第２の周波数帯域よりも高い。高周波放射要素２１は、比較的広い周波数帯域範囲、例えば５．１ＧＨｚ～７ＧＨｚを有する。特定の適用シナリオでは、異なる適用シナリオの要件に基づいて一部の周波数帯域を１つの動作周波数帯域として選択し、異なる適用シナリオの要件に基づいて異なる周波数帯域を給電のために選択し、その結果、高周波放射要素２１は、異なる放射機能を有する第３の周波数帯域および第４の周波数帯域を実行し得る。このように、ダイポールアンテナ２０は、３帯域の垂直偏波アンテナアーキテクチャを形成しており、３つの周波数帯域がそれぞれ、第２の周波数帯域が２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚに、第３の周波数帯域が５．１ＧＨｚ～５．９ＧＨｚに、第４の周波数帯域がＳｕｂ７Ｇ：６～７ＧＨｚに形成されている。

【0077】

ダイポールアンテナ２０は給電ポートを含み、折返しアンテナ１０はまた給電ポートを含み、ダイポールアンテナ２０の偏波は折返しアンテナ１０の偏波と直交する。本出願で提供されるアンテナは、４帯域二重偏波二重給電アンテナアーキテクチャである。

【0078】

可能な実装形態では、低周波放射要素２２は軸対称構造であり、低周波放射要素２２の対称軸は中心軸Ｂ２である。２つの結合構造３０があり、それぞれ中心軸Ｂ２の２つの側にある。具体的には、中心軸Ｂ２の拡張方向が第２の方向Ａ２である。図４に示すように、中心軸Ｂ２は、折返しアンテナ１０における第１の放射部１１の対称中心の中心線Ｂ１と同一直線上にある。

【0079】

可能な実装形態では、高周波放射要素２１は、低周波放射要素２２の２つの側に対称に分布し、中心軸Ｂ２はまた、高周波放射要素２１の対称軸である。第２の周波数帯域において、第１の接続部１３および第２の接続部１４が低周波放射要素２２の放射に関与し、第２の方向Ａ２において、高周波放射要素２１が第１の接続部１３および第２の接続部１４に対向している。

【0080】

図４を参照すると、可能な実装形態では、低周波放射要素２２は、低周波上部ラジエータ２２１および低周波下部ラジエータ２２２を含み、高周波放射要素２１は、高周波上部ラジエータ２１１および高周波下部ラジエータ２１２を含む。高周波上部ラジエータ２１１は低周波上部ラジエータ２２１の２つの側に分布し、高周波下部ラジエータ２１２は低周波下部ラジエータ２２２の２つの側に分布する。高周波下部ラジエータ２１２および低周波下部ラジエータ２２２は下部スタブを形成し、高周波上部ラジエータ２１１および低周波上部ラジエータ２２１は上部スタブを形成する。上部スタブは、折返しアンテナ１０と下部スタブとの間に位置し、上部スタブと下部スタブとの間に隙間が形成される。ダイポールアンテナ２０の給電ポートは、上部スタブと下部スタブとの間に位置し、低周波放射要素２２の中心軸上に位置する。具体的には、高周波放射要素２１は、低周波放射要素２２の２つの側に配置されて、低周波放射要素２２と高周波放射要素２１との間の衝撃を最小にする。低周波放射要素２２の放射アームのサイズを大きくする必要があるので、結合構造３０を使用することによって低周波放射要素２２を折返しアンテナ１０に接続し、折返しアンテナ１０の一部が低周波放射要素２２の放射に関与することで小型化を図り、すなわち、折返しアンテナ１０の一部と低周波放射要素２２とで第２の周波数帯域の放射作業を完結させる。

【0081】

図７を参照すると、低周波上部ラジエータ２２１は、平行に配置され、かつ第２の方向Ａ２に共に延びる２本の伝送配線２２１１および２２１２を含む。２本の伝送配線２２１１および２２１２は、低周波放射要素２２の中心軸Ｂ２の２つの側に対称に分布し、折返しアンテナ１０に近い２本の伝送配線２２１１および２２１２の端部は結合構造３０に接続され、折返しアンテナ１０から遠い２本の伝送配線２２１１および２２１２の端部は上部接続配線２３を使用することによって接続され、上部接続配線２３は第１の方向Ａ１に延びており、すなわち、上部接続配線２３は２本の伝送配線２２１１および２２１２に垂直に接続されている。

【0082】

可能な実装形態では、低周波下部ラジエータ２２２は、平行に配置され、かつ第２の方向Ａ２に延びる２本の伝送配線２２２１および２２２２を含み、低周波下部ラジエータ２２２の２本の伝送配線２２２１および２２２２は、低周波放射要素２２の中心軸Ｂ２の２つの側に対称に分布する。低周波下部ラジエータ２２２の２本の伝送配線２２２１および２２２２と、低周波上部ラジエータ２２１の２本の伝送配線２２１１および２２１２とは、第２の方向Ａ２において一対一に対応して同一直線上にあってもよい。低周波放射要素２２に対して、第１の方向Ａ１のサイズは、低周波放射要素２２の伝送配線の幅である。この実装形態では、低周波下部ラジエータ２２２の伝送配線２２２１および２２２２の各々の幅は、低周波上部ラジエータ２２１の伝送配線２２１１および２２１２の各々の幅と同じであってもよく、また、低周波下部ラジエータ２２２の伝送配線２２２１および２２２２の各々の幅は、代替的に低周波上部ラジエータ２２１の伝送配線２２１１および２２１２の各々の幅よりも大きくてもよい。上部スタブに近接する低周波下部ラジエータ２２２の２本の伝送配線２２２１および２２２２の端部が、下部接続配線２４を使用することによって接続される。下部接続配線２４は第１の方向Ａ１に延び、下部接続配線２４は低周波下部ラジエータ２２２の２本の伝送配線２２２１および２２２２に垂直に接続され、下部接続配線２４は上部接続配線２３に平行であり、隙間が上部接続配線２３と下部接続配線２４との間に形成されている。ダイポールアンテナ２０の給電ポートは、上部接続配線２３と下部接続配線２４との間に位置し、低周波放射要素２２の中心軸Ｂ１上に位置している。

【0083】

別の可能な実装形態では、低周波下部ラジエータ２２２は、統合構造であってもよい。図８に示すように、低周波下部ラジエータ２２２は、比較的幅の広い放射スタブを含み、これは、図４に示される実装形態における２本の伝送配線２２２１および２２２２が相互接続される統合アーキテクチャと同等である。この実装形態では、低周波下部ラジエータ２２２は、代替的に、低周波放射要素２２の中心軸Ｂ２を対称中心とする対称アーキテクチャであってもよく、例えば、低周波下部ラジエータ２２２は矩形形状である。

【0084】

図７および図９を参照すると、低周波下部ラジエータ２２２については、２本の伝送配線が並列に配置されるアーキテクチャまたは比較的幅の広い放射スタブを有する統合アーキテクチャにかかわらず、屈曲して延びる拡張スタブ２２３が、低周波上部ラジエータ２２１から離れた低周波下部ラジエータ２２２の一端に配置されてもよい。低周波下部ラジエータ２２２の拡張スタブ２２３は、低周波放射要素２２の中心軸Ｂ２の２つの側に一対で配置され、拡張スタブ２２３は、低周波下部ラジエータ２２２の２つの側に分散されている。拡張スタブ２２３は、アンテナ１００の物理的なサイズを改善するように構成されており、その結果、共振周波数が満たされることを前提としてアンテナ１００の全体的なサイズが小さくされ得、アンテナ１００の小型化設計を容易にする。具体的には、拡張スタブ２２３は、第１の拡張線２２３１および第２の拡張線２２３２を含み、第１の拡張線２２３１の幅は、第２の拡張線２２３２の幅よりも小さく、第１の拡張線２２３１は、第２の拡張線２２３２と低周波下部ラジエータ２２２との間に接続され、第１の拡張線２２３１および第２の拡張線２２３２の各々の幅は、第１の方向Ａ１のサイズを指す。

【0085】

図４に示すように、高周波放射要素２１は、高周波上部ラジエータ２１１および高周波下部ラジエータ２１２を含む。可能な実装形態では、高周波上部ラジエータ２１１は、第２の方向Ａ２に共に延びる２本の伝送配線２１１１および２１１２を含み、２本の伝送配線２１１１および２１１２は、低周波上部ラジエータ２２１の２つの側に対称に分布される。また、折返しアンテナ１０に近接する高周波上部ラジエータ２１１の２本の伝送配線２１１１および２１１２の端部は、折返しアンテナ１０の第１の接続部１３および第２の接続部１４に対向し、折返しアンテナ１０から離れた高周波上部ラジエータ２１１の２本の伝送配線２１１１および２１１２の端部は、上部接続配線２３を使用することによって接続されている。上部接続配線２３は、高周波上部ラジエータ２１１の２本の伝送配線２１１１および２１１２と、低周波上部ラジエータ２２１の２本の伝送配線２２１１および２２１２とのすべてに垂直に接続されている。

【0086】

可能な実装形態では、高周波下部ラジエータ２１２は、並列に配置され、かつ第２の方向に延びる２本の伝送配線２１２１および２１２２を含み、高周波下部ラジエータ２１２の２本の伝送配線２１２１および２１２２は、低周波下部ラジエータ２２２の２つの側に対称に分布することが可能である。高周波下部ラジエータ２１２の２本の伝送配線２１２１および２１２２と、高周波上部ラジエータ２１１の２本の伝送配線２１１１および２１１２とは、第２の方向において一対一に対応して同一直線上にあってもよい。上部スタブに近接する高周波下部ラジエータ２１２の２本の伝送配線２１２１および２１２２の端部は、下部接続配線２４を使用することによって接続され、下部接続配線２４は、高周波下部ラジエータ２１２の２本の伝送配線２１２１および２１２２の端部および低周波下部ラジエータ２２２の第１の方向Ａ１の一端部のすべてに接続される。

【0087】

低周波下部ラジエータ２２２の拡張スタブ２２３は、高周波下部ラジエータ２１２の上部スタブから離れた１つの側に配置される。すなわち、低周波下部ラジエータ２２２の拡張スタブ２２３は、高周波下部ラジエータ２１２の上部スタブから離れた片側の空きスペースを占有しており、アンテナ全体のサイズを変えることなく、低周波下部ラジエータ２２２の物理的なサイズを変えられ、これによって、小型化されたアンテナの設定が容易になる。

【0088】

折返しアンテナ１０の給電構造は、具体的には以下のようなものである。図７および図８を参照すると、折返しアンテナ１０は、第２の放射部１２上に配置された２つの給電点を含み、２つの給電点は、それぞれ、第１の一次ボディ１２１上に配置された第１の給電点Ｄ１および第２の一次ボディ１２２上に配置された第２の給電点Ｄ２である。図１０を参照すると、第１の給電線１１０を使用して折返しアンテナ１０を給電する。第１の給電線１１０は、第１の外部導体１１１、第１の誘電体絶縁部１１２、および第１の内部導体１１３を含む。第１の給電線１１０は、誘電体板上のビア、すなわち、（図７を参照すると、）給電穴１２２５を通過している。第１の外部導体１１１は、第２の給電点Ｄ２に電気的に接続され、第１の外部導体１１１と第２の給電点Ｄ２との間の電気的接続は、溶接によって実装されてもよい。第１の誘電体絶縁部１１２と第１の内部導体１１３とが給電穴１２２５を通過して屈曲し、第１の内部導体１１３が屈曲して延びて、折返しアンテナ１０の第２の放射部１２の第１の一次ボディ１２１に電気的に接続され、第１の内部導体１１３が第１の給電点Ｄ１に電気的に接続され、第１の誘電体絶縁部１１２が第１の内部導体１１３を包囲して、その結果、第１の内部導体１１３と第２の一次ボディ１２２との間の絶縁されたアイソレーションを確実にする。

【0089】

ダイポールアンテナ２０の給電構造は、具体的には以下のようなものである。図７および図８を参照すると、ダイポールアンテナ２０は、第３の給電点Ｄ３および第４の給電点Ｄ４の２つの給電点を含む。ダイポールアンテナ２０の２つの給電点は、それぞれ上部接続配線２３および下部接続配線２４上に位置している。具体的には、第４の給電点Ｄ４は、上部接続配線２３とダイポールアンテナ２０の中心軸Ｂ２との間の交点（すなわち、前述の低周波放射要素２２の中心軸）に位置し、第３の給電点Ｄ３は、下部接続配線２４とダイポールアンテナ２０の中心軸Ｂ２との交点に位置する。

【0090】

図１１を参照すると、ダイポールアンテナ２０は、第２の給電線１２０を使用して給電され、第２の給電線１２０は、同軸ケーブルであってもよく、給電ネットワークとダイポールアンテナ２０との間で電磁波信号を伝送するように構成されている。第２の給電線１２０は、第２の外部導体１２０１、第２の内部導体１２０３、および第２の誘電体絶縁部１２０２を含む。具体的には、ダイポールアンテナ２０は、誘電体プレート上に配置されたマイクロストリップ形態であってもよい。ダイポールアンテナ２０は、第１の平面上に配置され、第１の平面は、誘電体板の表面であってもよい。ダイポールアンテナ２０および第２の給電線１２０は、誘電体基板の同じ表面上に配置されてもよく、またはそれぞれ２つの対向する表面上に配置されてもよい。この場合、第２の給電線１２０は、誘電体板のビアを通過してダイポールアンテナ２０の給電点に電気的に接続されていてもよい。第２の給電線１２０は、第１の平面に取り付けられてもよい。第２の給電線１２０は、第１の平面上で第２の方向Ａ２に延び、上部スタブから離れたダイポールアンテナ２０の下部スタブの一端から上部スタブまで延びている。具体的には、第２の給電線１２０は、低周波放射要素２２の中心軸Ｂ２に沿って延びている。第２の外部導体１２１は、第３の給電点Ｄ３に電気的に接続されている。第２の誘電体絶縁部１２２は、第２の内部導体１２３と第２の外部導体１２１との間の絶縁体として機能し、第２の誘電体絶縁部１２２は、第２の外部導体１２１から上部接続配線２３と下部接続配線２４との間の隙間に延びている。第２の内部導体１２３は、第２の誘電体絶縁部１２２から伸びており、ダイポールアンテナ２０の第４の給電点Ｄ４に電気的に接続されている。

【0091】

本実施形態では、電流は、第１の給電線１１０および第２の給電線１２０を通過し、これは、必然的に、給電線の周囲に電磁場を発生させる。第１の給電線１１０および第２の給電線１２０の周囲の誘導磁界を直交させるように、第１の給電線１１０および第２の給電線１２０が直交するように設計されており、その結果、誘導磁界間の衝撃が最も小さく、伝送効率が最も高い。

【0092】

具体的には、ダイポールアンテナ２０は、高周波特性および低周波特性を有する。高周波放射要素２１および低周波放射要素２２の偏波を折返しアンテナ１０の偏波と直交させることにより、ダイポールアンテナ２０の偏波を、折返しアンテナ１０の偏波と直交させ、それによって、異なる動作周波数帯域におけるダイポールアンテナ２０と折返しアンテナ１０との間の衝撃が低減される。

【0093】

本出願では、結合構造３０は、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０との間に配置され、結合構造３０は、固定周波数帯域の電磁波を選択的に通過してもよい。例えば、本出願の特定の実装形態では、ダイポールアンテナ２０の低周波ラジエータが第２の周波数帯域で動作するとき、結合構造３０は共振を発生して電流を通過させ、その結果、折返しアンテナ１０はダイポールアンテナ２０の低周波放射要素２２の放射に関与する。折返しアンテナ１０の動作周波数帯域、すなわち、第１の周波数帯域において、結合構造３０が電流の通過を防止する。具体的には、結合構造３０は、低周波を通過させ、高周波を防止する機能を有する。結合構造３０の具体的な形態は以下の通りである。

【0094】

図７、図８、および図９を参照すると、可能な実装形態では、結合構造３０は、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２を含み、第１の結合配線３１は折返しアンテナ１０に接続され、第２の結合配線３２はダイポールアンテナ２０に接続され、第１の結合配線３１と第２の結合配線３２との間に隙間が形成され、直列に接続された等価インダクタおよびキャパシタが構成される。第１の結合配線３１と第２の結合配線３２との間の電磁結合効果を使用することによって、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０とが互いに接続されて、統合アンテナアーキテクチャを形成する。

【0095】

本実装形態では、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２は直線状であり、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２の拡張方向の両方が第２の方向Ａ２である。第１の方向Ａ１において、第１の結合配線３１の一部と第２の結合配線３２の一部とが積層配置され、隙間が形成されている。第１の結合配線３１は、折返しアンテナ１０の一次ラジエータに垂直である。具体的には、第１の結合配線３１は第２の放射部１２に垂直であり、第２の結合配線３２は第１の結合配線３１に平行である。第１の結合配線３１と第２の結合配線３２との間の隙間は均等に分布し、これは共振周波数を調整するのに役立つ。

【0096】

図１１を参照すると、別の実装形態では、２本の第２の結合配線３２があり、２本の第２の結合配線３２は、第１の結合配線３１の２つの側に平行に配置される。具体的には、ダイポールアンテナ２０の低周波上部放射要素２２１と折返しアンテナ１０との間に間隔空間を形成し、この間隔空間に結合構造３０を配置する。２本の第２の結合配線３２は、第１の結合配線３１の２つの側に２つの並列キャパシタ構造を形成し、コプレーナ導波路状構造を形成する。二重隙間を使用して結合係数を増加させ、周波数を調整した。このアーキテクチャでは、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０との間の距離を小さくし得、すなわち、第２の方向における結合ストリップラインの長さを短くし得、アンテナの全体的な小型化を容易にし得る。

【0097】

別の実装形態では、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２は、それぞれ、屈曲した拡張部分を代替的に有してもよい。例えば、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２は、第１の結合配線３１と第２の結合配線３２との間に隙間が形成され、直列に接続された等価コンデンサおよびインダクタが構成されていれば、それぞれＬ字状または円弧状の構造として設計される。

【0098】

特定のデバッグプロセスでは、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２の各々の長さおよび幅ならびにそれらの間の隙間は、異なる動作周波数および帯域幅要件に基づいて調整されてもよく、または共振周波数は、第１の結合配線３１および第２の結合配線３２の拡張形状を調整することによって調整されてもよい。

【0099】

アンテナを第２の周波数帯域で動作するとき、第１の結合配線３１と第２の結合配線３２とで形成される分布インダクタとキャパシタとが共振し、その結果、直列回路のインピーダンスは小さく、直接の通過接続に近い。アンテナが第１の周波数帯域で動作するとき、第１の結合配線３１と第２の結合配線３２とで形成される直列回路は非共振状態であり、高インピーダンス特性を示し、非接続効果に近い。本実装形態では、２本の結合配線を使用して直列接続されたＬＣ回路を形成しているので、低周波を通過する機能および高周波を防止する機能を実装してもよい。本出願で提供される結合構造３０は、折返しアンテナ１０とダイポールアンテナ２０との間に接続され、構造が簡単で省スペースであるという利点を有し、アンテナの小型化設計を容易にする。

【0100】

折返しアンテナ１０が第１の給電線１１０により給電されるとき、折返しアンテナ１０は第１の周波数帯域、すなわち、Ｓｕｂ７Ｇ：６ＧＨｚ～７ＧＨｚの状態で動作する。アンテナの電流分布を図１２および図１３に示す。図の中の矢印で示す方向は電流分布および電流方向である。図１２から明らかなように、ダイポールアンテナ２０にはほとんど電流が流れない。図１３は図１２の取り込まれた図であり、図１３は主に折返しアンテナ１０上の電流分布を示している。特に、図１３を見ると、第１の放射部１１と第２の放射部１２とがエネルギーの重畳を形成しているので、第２の放射部１２の電流分布は第１の放射部１１の電流分布と同じであることが分かる。本出願におけるアンテナが第１の周波数帯域の動作状態にあるとき、結合構造３０は高インピーダンス特性を有するので、電流は折返しアンテナ１０に集中し、ダイポールアンテナ２０に分布する電流はわずかでしかなく、結合構造３０は、ダイポールアンテナ２０と折返しアンテナ１０との間にアイソレーション効果を形成する。第１の放射部１１および第２の放射部１２の電流分布は水平状態であり、図中の矢印方向は右から左である。また、第１の接続部１３の一部と第２の接続部１４の一部との双方が放射に関与する。上半分の電流は、第２の接続部１４の第５の配線１４１が第２の接続部１４の第２のケーブル配線１４２に接続された位置から第１の放射部１１に向かって上方に流れ、第１の放射部１１に沿って第１の接続部１３の第３の配線１３１に向かって左方に流れ、その後、第３の配線１３１に沿って第１のケーブル配線１３２に流れる。下半分の電流は、第２の接続部１４の第６の配線が第２の接続部１４の第２のケーブル配線１４２に接続された位置から第２の放射部１２に向かって下向きに流れ、第２の放射部１２に沿って第１の接続部１３の第４の配線１３３に向かって左方向に流れ、その後、第４の配線１３３に沿って第１のケーブル配線１３２に向かって上向きに流れる。第１のケーブル配線１３２および第２のケーブル配線１４２の第２の方向の中心位置は、電流０である。

【0101】

ダイポールアンテナ２０が第２の給電線１２０から給電され、かつダイポールアンテナ２０が第２の周波数帯域、すなわち、２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚの状態で動作するとき、この場合、２．４５ＧＨｚの信号を例として、ダイポールアンテナ２０の低周波放射要素２２が動作し、アンテナの電流分布が図１４に示される。第２の周波数帯域において、結合構造３０が共振するので、直列回路のインピーダンスは小さく、短い像に近い。折返しアンテナ１０は、低周波放射要素２２の動作に関与する。電流は第２の方向に流れ、図１４における左側の矢印で示す方向が電流分布および電流方向である。明らかに、電流は、折返しアンテナ１０から離れた低周波放射要素２２の一端から、低周波放射要素２２に近い折返しアンテナ１０の一端に流れ、すなわち、電流は、アンテナの下端から上端に流れ、中央の結合構造３０を直接通過する。

【0102】

ダイポールアンテナ２０が、６．５ＧＨｚの信号を例として、第４の周波数帯域、すなわち、Ｓｕｂ７Ｇ：６～７ＧＨｚで動作するときのアンテナの電流分布を図１５に示す。第４の周波数帯域において、ダイポールアンテナ２０の高周波放射要素２１に主に電流が分配される。例えば、電流分布および電流方向は、図１５における右側の矢印で示されている。この場合、結合構造３０は高インピーダンス特性を有するので、高周波放射要素２１に電流が集中し、高周波放射要素２１の折返しアンテナ１０に近い側の一端から、高周波放射要素２１の折返しアンテナ１０から離れた側の一端まで第２の方向に電流が流れる。結合構造３０は、ダイポールアンテナ２０と折返しアンテナ１０との間にアイソレーション効果を形成する。

【0103】

図１６は、ＷＩＦＩ製品に適用され、かつ本出願で提供されるアンテナのリターンロス曲線である。Ｓ１、１はダイポールアンテナ２０のポート特性を反映しており、Ｓ１、１からダイポールアンテナ２０が２Ｇ、５Ｇ、および６Ｇの３つの周波数スペクトル間隔をカバーしていることが分かる。Ｓ２、２は折返しアンテナ１０のポート特性を反映し、アンテナは６Ｇの周波数帯域を個別にカバーする。Ｓ１、２は、折返しアンテナ１０およびダイポールアンテナ２０の２つのポート間のアイソレーションを反映する。値が低いほど、この２つの間の影響がより小さいことを示す。この図から、ＷｉＦｉ周波数帯域のアイソレーションが－３０ｄＢを超えていることが分かる。本出願で提供されるアンテナによってカバーされる３つの周波数帯域、例えば、それぞれ２Ｇ、５Ｇ、および６Ｇがある。アンテナは、２つのアンテナ給電ポートを含み、４つの周波数帯域、すなわち、２Ｇ、５Ｇ、６Ｇ、および６Ｇの出力を実装してもよい。また、本出願で提供されるアンテナは、４帯域二重偏波アンテナであるので、折返しアンテナ１０の偏波とダイポールアンテナ２０の偏波とは直交している。折返しアンテナ１０のラジエータは非常に良好な広帯域特性を有し、周波数は６ＧＨｚ～７．８ＧＨｚをカバーし、ダイポールアンテナ２０のラジエータは２．４Ｇ、５Ｇ、および６Ｇをカバーする３帯域特性を有することが、図から分かる。

【0104】

図１７および図１８は、ダイポールアンテナ２０に対応する２Ｇおよび６Ｇの周波数のアンテナ放射パターンである。図１９は、６Ｇ周波数における折返しアンテナ１０に対応するアンテナ放射パターンである。折返しアンテナ１０の水平偏波ラジエータは、広いビームと高い利得を有する前方および後方の双方向の放射特性を有し、ダイポールアンテナ２０は全方向性の放射性能を有することが分かる。

【0105】

本出願で提供されるアンテナは、折返しアンテナ１０およびダイポールアンテナ２０の放射性能を満たすことを前提として、小型であるという利点を有する。具体的には、第２の方向Ａ２において、アンテナの全長はλＬ／２であり、λＬはダイポールアンテナ２０の低周波放射要素２２の共振波長である。第１の方向Ａ１において、アンテナの全長はλｈ／２未満であり、λｈは折返しアンテナ１０の共振波長である。特定の実装形態では、第１の方向Ａ１において、アンテナの全長は、λｈ／４～λｈ／３である。第２の方向Ａ２における折返しアンテナ１０のサイズは、λｈ／１０～λｈ／２である。

【0106】

本出願で提供されるアンテナは、誘電体プレート上に印刷されたマイクロストリップ形態に限定されず、または金属構造であってもよく、もしくはマイクロストリップと金属構造との組合せであってもよい。例えば、折返しアンテナ１０は金属構造であり、ダイポールアンテナ２０は誘電体プレート上に印刷されたマイクロストリップ構造であり、結合構造はマイクロストリップ構造であってもよい。結合構造３０および折返しアンテナ１０は、溶接により固定してもよく、または金属ドームを使用することによって電気的に接続する等してもよい。

【0107】

上で開示したものは、本出願の単なる例示的な実施形態であり、当然のことながら、本出願の保護範囲を限定することを意図するものではない。当業者は、前述の実施形態および本出願の特許請求の範囲に従ってなされる同等な修正形態を実装するプロセスのすべてまたは一部が本出願の保護範囲内に含まれるものであることを理解するであろう。

【符号の説明】

【0108】

１０ 折返しアンテナ
１１ 第１の放射部
１２ 第２の放射部
１３ 第１の接続部
１４ 第２の接続部
２０ ダイポールアンテナ
２１ 高周波放射要素
２２ 低周波放射要素
２３ 上部接続配線
２４ 下部接続配線
３０ 結合構造
３１ 第１の結合配線
３２ 第２の結合配線
１００ アンテナ
１０１ 収容空間
１１０ 第１の給電線
１１１ 第１の外部導体
１１２ 第１の誘電体絶縁部
１１３ 第１の内部導体
１２０ 第２の給電線
１２１ 第１の一次ボディ、外部導体
１２２ 第２の一次ボディ、誘電体絶縁部
１２３ 給電スタブ、第２の内部導体
１３１ 第３の配線
１３２ 第１のケーブル配線
１３３ 第４の配線
１４０ ベース基板
１４１ 第５の配線
１４２ 第２のケーブル配線
１６０ 給電ネットワーク
２００ 無線ネットワーク機器
２１１ 高周波上部ラジエータ
２１２ 高周波下部ラジエータ
２２１ 低周波上部ラジエータ、低周波上部放射要素
２２２ 低周波下部ラジエータ
２２３ 拡張スタブ
１２１１ 第１の接続端
１２１２ 第１の給電端
１２２１ 第１の部分
１２２２ 第２の部分
１２２３ 第２の接続端
１２２４ 第２の給電端
１２２５ 給電穴
１２３１ 第１のスタブ
１２３２ 第２のスタブ
１２３３ 第３のスタブ
１３２１ 第１の配線
１３２２ 第２の配線
２１１１ 伝送配線
２１２１ 伝送配線
２２１１ 伝送配線
２２２１ 伝送配線
２２３１ 第１の拡張線
２２３２ 第２の拡張線
Ａ１ 第１の方向
Ａ２ 第２の方向
Ｂ１ 中心軸、中心線
Ｂ２ 中心軸
Ｄ１ 第１の給電点
Ｄ２ 第２の給電点
Ｄ３ 第３の給電点
Ｄ４ 第４の給電点
Ｌ 破線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】