特表 2024-501920 円偏波アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-17

(54)【発明の名称】円偏波アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/26 20060101AFI20240110BHJP

   H01Q 1/36 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/26

H01Q1/36

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023533810

(86)(22)【出願日】2021-11-26

(85)【翻訳文提出日】2023-07-31

(86)【国際出願番号】 FI2021050813

(87)【国際公開番号】W WO2022117915

(87)【国際公開日】2022-06-09

(31)【優先権主張番号】20206255

(32)【優先日】2020-12-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

(71)【出願人】

【識別番号】521567022

【氏名又は名称】コアエイチダブリュー セミコンダクター オサケ ユキチュア

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】カリライネン、アンチ

【テーマコード（参考）】

5J046

【Ｆターム（参考）】

5J046AA07

5J046AB07

5J046PA04

(57)【要約】

本発明は、基部平面を画定する有限導電性基部板と、基部平面に対して平行な上部平面を画定するＳ字形状上部とを備える円偏波アンテナに関するものであり、上部平面は、基部平面からゼロではない距離を有しており、Ｓ字形状上部の両端は、基部板に、またはアンテナ給電部に結合された端部接点を有する。アンテナは、シングルエンドで、または差動的に給電されて、互いに位置合わせされた少なくとも一対の電気および磁気ダイポールを生成するように構成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部平面を画定する有限導電性の基部板と、前記基部平面に対して平行な上部平面を画定する、上部として表される上部素子導体と、を含む円偏波アンテナであって、前記上部平面が、前記基部平面からのゼロではない距離を有しており、および、前記上部の２つの端が端部接点を有しており、
前記上部が、少なくとも１つのＳ字形状上部を備えており、および、前記Ｓ字形状上部の各端部接点が、前記基部板およびアンテナ給電部の一方に結合され、ならびに、
前記Ｓ字形状上部は、シングルエンドで、または差動的に給電されて、互いに位置合わせされた電気および磁気ダイポールの対を生成するように構成されている、円偏波アンテナ。

【請求項2】

前記Ｓ字形状上部は、前記Ｓ字形状上部が等しい大きさおよび形状の２つの半分部分にその中点において分割され得るように対称であり、
前記Ｓ字形状上部の２つの端間の仮想直線から最も離れている、前記半分部分それぞれの内縁上の基準点の最小距離は、前記仮想直線から垂直に測定された場合、前記Ｓ字形状上部の前記２つの端間の前記仮想直線の長さの少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％である、請求項１に記載の円偏波アンテナ。

【請求項3】

前記基部板が本質的に連続板であり、前記基部板の面積は、前記上部平面と同一平面上の仮想有限上部板の面積の７０％と１３０％との間、好ましくは８５％と１１５％との間、最も好ましくは略１１５％であり、前記仮想有限上部板は、前記基部板と同じ基本形状を有しており、前記上部を備えており、および、前記上部が収まる最小面積を有している、請求項１または２に記載の円偏波アンテナ。

【請求項4】

前記上部と前記基部板との間の容積が誘電体材料で満たされている、請求項１～３のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項5】

前記上部と前記基部板との間の容積が、空気などの気体、または真空で満たされている、請求項１～３のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項6】

前記アンテナがダイポールアンテナである、請求項５に記載の円偏波アンテナ。

【請求項7】

前記Ｓ字形状上部のそれぞれの端と中点とを接続する仮想直線から最も離れている、前記Ｓ字形状上部の前記半分部分それぞれの中間部分における線幅が、前記Ｓ字形状上部の他の部分における線幅よりも広い、請求項６に記載の円偏波アンテナ。

【請求項8】

前記アンテナが、対称の２つのＳ字形状上部であって前記２つのＳ字形状上部の中点において垂直に互いに交差する対称の２つのＳ字形状上部を備えた上部を備える円偏波ホイヘンスアンテナであり、前記対称の２つのＳ字形状上部は、送信および受信両方のために前記２つのＳ字形状上部の間に９０°の位相シフトが与えられるように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項9】

前記２つのＳ字形状上部は互いに相似な形状を有しており、および前記２つのＳ字形状上部は前記上部の中心において互いに直接、結合されている、請求項８に記載の円偏波アンテナ。

【請求項10】

前記２つのＳ字形状上部は、それ以外の点で互いに相似な形状を有している一方、第２のＳ字形状上部は、前記上部平面の下にあるが前記基部板の上にある、前記誘電体材料内の中間層上に凹ませられた中央部分を備えており、前記中央部分は、ビアにより、上層上にある前記第２のＳ字形状上部の残りに結合されている、請求項４に従属する請求項８に記載の円偏波アンテナ。

【請求項11】

前記Ｓ字形状上部の中点と、前記Ｓ字形状上部の前記端部接点それぞれとの間の位置において前記Ｓ字形状上部の各半分部分から延びている少なくとも１つの支持脚をさらに備えており、前記少なくとも１つの支持脚は前記上部と前記基部平面との間の機械的支持を与えるが、前記少なくとも１つの支持脚は、ギャップにより、前記基部板から電気的に切り離されている、請求項５に従属する請求項６～９のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項12】

前記アンテナは、単一のアンテナ給電部により給電されるように構成され、前記２つのＳ字形状上部は互いに異なる大きさを有しており、よって、前記２つのＳ字形状上部内の電流は、互いに対して９０°の位相シフトを有しており、および、前記２つのＳ字形状上部からの放射電力が等しい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項13】

前記アンテナが、誘電体シェル内部に構成されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はアンテナに関する。特に、本発明は、ブルートゥース・ロー・エナジー（ＢＬＥ）方向検出（ＤＦ）、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、およびモノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスなどのアプリケーションに好適な、小形円偏波ダイポールおよびホイヘンスアンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

小形アンテナは、アンテナが送信し、または受信することが意図されている信号の波長よりもはるかに短い、電気的に小形の、または電気的に短いアンテナを指す当該技術分野において使用されている。

【0003】

当該技術分野において知られているように、長さ２ｈを有するアンテナは、λが自由空間波長であるときに、２πｈ／λ＜＜１である場合、電気的に短い。あるいは、アンテナは、その最大寸法がλ／π≒０．３２λ未満である場合に、小形アンテナとして表され得る。

【0004】

円偏波（ＣＰ）アンテナを備えた無線システムは、無線信号方向を中心とした、送信および受信アンテナの回転に影響されない。たとえば、ＣＰ無線システムは、地球電離圏内の電波のランダムな回転にかかわらず、高信頼度の宇宙・地球間通信を可能にする。ＣＰ無線システムは、地面、壁、および他の障害物からの奇数の反射に対しても耐性がある。当該技術分野において知られているように、円または楕円偏波電波の反射はその利き手（handedness）を変化させ、よって、受信アンテナにおける大きな偏波不整合をもたらし、および、受信電力は一般に、著しく低減させられる。反射に対する耐性は、正しい信号方向が望まれる方向検出（ＤＦ）アプリケーションにおいて有益である。受信電力は、信号の偏波が楕円状であり、およびアンテナ偏波ベクトルが円である場合、受信信号の、利き手がちょうど逆の円偏波（exact opposite-handed circular polarization）の場合にゼロである。受信電力は、信号の偏波が楕円状であり、および、偏波楕円およびアンテナ偏波ベクトルが、主軸が直交する、利き手が逆の楕円（opposite-handed ellipses）である場合にもゼロである。

【0005】

全方向において理想的なＣＰを備えた最も単純なアンテナは、互いに位置合わせされた電気的に短い電気および磁気ダイポールであって、それぞれからの放射電力が等しく、および、これらの２つのダイポール間の位相シフトが９０°であるダイポールを有する。この組み合わせは無指向性放射パターンを生成し、および偏波は全方向において円状である。利き手は、＋９０°または－９０°のいずれかであり得る位相シフトにより、定められる。

【0006】

従来、そうした組み合わせは、電気的小形ヘリカルアンテナとして知られており、それは、ワイヤダイポールおよびループにより、形成される。ワイヤダイポールおよびループが、同じワイヤを共有し、および、電流が第１モード付近で共振している場合、電気および磁気ダイポールの位相シフトは自動的に９０°になる。直線およびループ部品からの放射電力が同じであり、および放射界の向きが同じであるように寸法を設計することにより、結果は、最も単純なＣＰダイポールアンテナに近くなる。ヘリカルアンテナは、小型化、低Ｑ化、および偏波純度の向上のために、多線巻きヘリカルアンテナ（multi-filar helical antenna）に拡張され得る。

【0007】

しかし、そうしたヘリカルアンテナは、それらが偏波純度の点で、近傍の部品、プリント回路基板（ＰＣＢ）等に対する耐性を有するものでないので、ブルートゥース・ロー・エナジー（ＢＬＥ）方向検出（ＤＦ）、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、およびモノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスのアプリケーションに必要な小形電子デバイスに一体化されるのに好適でない。

【0008】

単純な単一指向性ＣＰアンテナは、２つの交差する電気および磁気ダイポールにより、理解され得るいわゆるホイヘンスアンテナである。同じ位相を持つ交差する電気および磁気ダイポールは、（「グリーンのアンテナ」または「Ｐ×Ｍアンテナ」としても知られている）単一指向性直線偏波（ＬＰ）アンテナを作り出し、および、放射方向を中心として９０°回転させられ、９０°の位相シフトが与えられたこれらのアンテナのうちの２つを組み合わせることにより、ホイヘンスアンテナが形成される。ホイヘンスアンテナを作り出すための代替的なやり方は、第２のアンテナの各軸が９０°回転させられ、およびアンテナに９０°の位相シフトが与えられるように前述の２つのＣＰダイポールアンテナを組み合わせることである。ホイヘンスアンテナは通常、電気的小形ヘリカルアンテナとほぼ同じ最大寸法を有するが、最大指向性は２倍であり、すなわち、３ｄＢ大きい。

【0009】

［関連技術の説明］
中国特許出願公開第１０９３７８５７７号明細書は、放射ユニット、金属グランド、および２つの誘電体基板を備えた、小型化された広帯域交差ダイポールアンテナを開示している。放射ユニットの２つのダイポールアームは、環状位相シフタを介して９０°に配置されている。
中国実用新案第２０６０４０９６０号明細書は、電気ダイポールアンテナを備えた上中部基部板、および磁気ダイポールを備えた下床部基部板を備えたホイヘンスソースアンテナを開示している。電気ダイポールの外端は、Ｓ字形状およびＺ字形状を形成するように屈曲している。
米国特許出願公開第２００４／０９０３７１号明細書は、誘電体材料上に配置された半渦巻き状の構成の４つのアンテナ素子を備えた円偏波アンテナを開示している。
米国特許出願公開第２００２／１２６０４９号明細書は、誘電体基板の表面上に形成された２つの別個の４分の１波長の放射素子を備えたアンテナ素子を開示している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

目的は、コンパクトなデバイス、たとえばＢＬＥ ＤＦタグまたはＩｏＴデバイスを作り出すために電子部品と一体化されるのに好適な小形円偏波アンテナを提供するという課題を解決するような方法および装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の好ましい実施形態は従属クレームに開示されている。

【0012】

本発明は、基部板として表される有限基部導体、およびアンテナ給電部の一方にそれぞれが接続された、「Ｓ」字形状の上部素子の端部接点を備えた有限基部導体上の、第１の「Ｓ」字形状の上部素子導体としてアンテナを形成するという考えに基づいている。給電部およびアンテナ給電部との語は、アンテナをＲＦ回路に結合するために使用される１つまたは複数の点を表す。（複数の）給電部／（複数の）アンテナ給電部は、アンテナが送信に使用される場合にＲＦ回路からアンテナに給電するために、および、アンテナが受信に使用される場合に、アンテナにより受信されたＲＦ信号をＲＦ回路に供給するために使用され得る。端部接点は、基部導体／基部板に接続される場合、接地接点とも表され得る。本発明は、９０°回転させた別の「Ｓ」字形状の上部素子導体を第１の「Ｓ」字形状の上部素子に追加し、および、第１の上部素子と比較して９０°位相シフトを第２の上部素子に与えることにより、単一指向性放射パターンを有する円偏波ホイヘンスアンテナにさらに拡張される。

【0013】

意図された放射方向がアンテナの上方である場合、電磁界はアンテナの下方ではほとんど全く存在しないので、９０°位相シフトを第２の上部素子に与えることにより、結果として得られる単一指向性ＣＰアンテナが、その円偏波放射パターンを維持しながら、下にある誘電体または導電性表面の非常に近くに配置されることが可能になる。

【0014】

第１の態様によれば、基部平面を画定する有限導電性基部板と、上記基部平面に対して平行な上部平面を画定するＳ字形状上部とを備える円偏波アンテナが提供される。上記上部平面は、上記基部平面からのゼロではない距離を有している。上記Ｓ字形状上部の両端は、上記基部板またはアンテナ給電部に結合された端部接点を有している。上記アンテナは、シングルエンドで、または差動的に給電されて、互いに位置合わせされた電気および磁気ダイポールの少なくとも１つの対を生成するように構成される。

【0015】

第２の態様によれば、上記少なくとも１つのＳ字形状上部は、上記Ｓ字形状上部が等しい大きさおよび形状の２つの半分部分にその中点において分割され得るように対称である。上記Ｓ字形状上部の２つの端間の仮想直線から最も離れている、半分部分それぞれの内縁上の基準点の最小距離は、上記仮想直線から垂直に測定された場合、上記Ｓ字形状上部の上記２つの端間の上記仮想直線の長さの少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％である。

【0016】

第３の態様によれば、上記基部板が本質的には連続板であり、上記基部板の面積は、上記上部平面と同一平面上の仮想有限上部板の面積の７０％と１３０％との間であり、好ましくは８５％と１１５％との間であり、最も好ましくは約１１５％である。上記仮想有限上部板は上記基部板と同じ基本形状を有している。上記仮想有限上部板は、上記上部を備えており、および、上記上部が収まる最小面積を有している。

【0017】

第４の態様によれば、上記上部と上記基部板との間の容積が誘電体材料で満たされている。

【0018】

第５の態様によれば、上記上部と上記基部板との間の容積が空気などの気体、または真空で満たされている。

【0019】

第６の態様によれば、上記アンテナがダイポールアンテナである。

【0020】

第７の態様によれば、上記Ｓ字形状のそれぞれの端と上記中点とを接続する仮想直線から最も離れている、上記Ｓ字形状のダイポールアンテナの半分部分それぞれの中間部分における線幅が、上記Ｓ字形状の他の部分における線幅よりも広い。

【0021】

第８の態様によれば、上記アンテナが、対称の２つのＳ字形状であって上記２つのＳ字形状の上記中点において垂直に互いに交差する対称の２つのＳ字形状を備えた上部を備える円偏波ホイヘンスアンテナである。上記対称の２つのＳ字形状は、送信および受信両方のためにも上記２つのＳ字形状の間に９０°の位相シフトが与えられるように構成されている。

【0022】

第９の態様によれば、上記上部の上記２つのＳ字形状は互いに相似な形状を有しており、および上記２つのＳ字形状上部は上記上部の中心において互いに直接、結合されている。

【0023】

第１０の態様によれば、上記ホイヘンスアンテナの上記上部の上記２つのＳ字形状は、それ以外の点で互いに相似な形状を有しているが、第２のＳ字形状は、上記上部平面の下にあるが上記基部板の上にある、上記誘電体材料内の中間層上に凹ませられた中央部分を備えており、上記中央部分は、ビアにより、上記上層上にある、上記第２のＳ字形状の残りに結合されている。

【0024】

第１１の態様によれば、空気などの気体で満たされた、または真空である、上記上部と上記基部板との間の容積を備えた上記アンテナは、上記Ｓ字形状上部の中点と、上記Ｓ字形状上部の上記端部接点それぞれとの間の位置において上記Ｓ字形状上部の各半分部分から延びている少なくとも１つの支持脚をさらに備えている。上記少なくとも１つの支持脚は上記上部と上記基部平面との間の機械的支持を与えるが、上記少なくとも１つの支持脚は、ギャップにより、上記基部板から電気的に切り離されている。

【0025】

第１２の態様によれば、上記ホイヘンスアンテナは、単一の給電部により給電されるように構成され、上記２つのＳ字部分は互いに異なる大きさを有しており、よって、上記２つのＳ字形状内の電流は、互いに対して９０°の位相シフトを有しており、および、上記２つのＳ字形状からの放射電力が等しい。

【0026】

第１３の態様によれば、上記アンテナが、誘電体シェル内部に構成される。

【発明の効果】

【0027】

本発明は有利には、無線信号方向を中心とした、アンテナの回転に影響されず、障害物からの奇数の反射に対して耐性があり、および、地球電離圏内の電波の回転により劣化されない高信頼度の宇宙・地球間通信を可能にする、関連した部品との完全な無線システムインテグレーションと両立する構造を備えたコンパクトな電気的小形アンテナを提供する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

以下では、本発明について、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関してさらに詳細に説明される。

【0029】

【図1】円偏波ダイポールアンテナの構造を示す。

【図2】円偏波ダイポールアンテナ内の電流を示す。

【図3a】ＣＰダイポールアンテナの放射パターンを示す。

【図3b】ＣＰダイポールアンテナの放射パターンを示す。

【図4】第１のホイヘンスＣＰアンテナを示す。

【図5】第２のホイヘンスＣＰアンテナを示す。

【図6a】ホイヘンスＣＰアンテナの放射パターンを示す。

【図6b】ホイヘンスＣＰアンテナの放射パターンを示す。

【図7】第３のＣＰダイポールアンテナを示す。

【図8】第４のＣＰダイポールアンテナを示す。

【図9】第３のホイヘンスＣＰアンテナを示す。

【図10】アンテナの特定の相対寸法の測定を示す。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下では、「Ｓ字形状」および「Ｓ字形状の」との語は、２つの端点を接続する、「Ｓ字」または「Ｚ字」に似た対称形状を表し、Ｓ字形状は、共通の、または鏡像化された向きを有する。Ｓ字形状は、それが、Ｓ字形状の２つの端点を接続すると共にその中点を通って進む仮想直線（１００）から反対方向に延びる、等しい大きさおよび形状の２つの半分にその中点で分割され得るように対称である。よって、Ｓ字形状は、Ｓ字形状の半分部分それぞれが、端点の１つと中点との間にある相似な２つの半分部分に分割され得る。仮想直線（１００）から最も離れている、半分部分それぞれの内縁上の基準点（ｃ）の最小距離（ｂ）は、仮想直線（１００）から垂直に測定した場合、Ｓ字形状の２つの端点間の仮想直線（１００）の長さ（ａ）の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％である。これらの寸法は図１０に示されている。Ｓ字形状は、滑らかな曲線、ならびに、角度がつけられた、および、直線の部分を備え得る。

【0031】

図１は、本発明の第１の実施形態による右旋円偏波ダイポールアンテナの構造を示す。このアンテナ設計は主に、任意の好適な周知のプリント回路基板（ＰＣＢ）技術を使用して実現されるように設計されている。この設計は、円偏波と、導体材料、好ましくは、銅またはアルミニウムなどの金属でできている有限基部板（１０）とを有している。本実施形態では、基部板（１０）は円形であるが、多角形または楕円形などの任意の好適な形状が適用され得る。基部板（１０）は本質的には、基部板内の電流を劣化させない、基部板（１０）を通ってアンテナに向かうアンテナ給電部（１８）用の１つまたは複数の小開口、および、部品の一体化、パッケージング等に必要な他の小穴以外は、基部平面と表される第１の水平な平面（ｘｙ）を形成する連続板である。この例では、アンテナ給電部は誘電体（１４）を通るビアとして形成される。基部板（１０）はアンテナ用のグランドプレーンとして知られている平面を形成するが、それは必ずしも接地されて、すなわち、信号接地電位に結合されていなくてよい。

【0032】

やはり導体材料でできているＳ字形状上部（２０）は、基部平面に対して平行な、ここでは、上部平面と表される第２の平面上に形成される。基部板（１０）、および上部（２０）を備える上部平面は、誘電体材料（１４）により、分離されている。すなわち、誘電体材料（１４）は、基部板（１０）と上部（２０）との間に挟まれている。図１に示されている構成では、上部（２０）は、端部接点（２５）により、その両端において、またはその両端近くで基部板（１０）に結合される（２５）。図示された実施形態では、差動給電が実現され、よって、アンテナは、誘電体材料を通って延びるビアとして形成された２つのアンテナ給電部（１８）を基部板（１０）の幾何的中心近くに有している。しかし、シングルエンド給電も可能であり、その場合、単一のアンテナ給電部（１８）のみが必要である。基部板（１０）は、それぞれの（複数の）アンテナ給電部（１８）がＳ字形状上部に、（複数の）アンテナ給電部（１８）を基部板（１０）に直接結合することなく、接触させられることを可能にする１つまたは２つの穴（１５）を備える。あるいは、アンテナは、Ｓ字形状上部の端における、または端近くの２つの端部接点から差動的に給電される場合があり、または、シングルエンド給電がＳ字形状の一端における、または一端近くの一方の端部接点から実現され得、他端が、他方の端部接点（２５）により、基部板に結合される。端部接点（２５）が、アンテナに給電するために使用される場合、それは基部板（１０）から分離される。本発明によるＣＰアンテナのための給電手法の代替策について、以下にさらに述べられる。

【0033】

Ｓ字形状上部（２０）が（シングルエンドの）単一の給電部、または（差動的な）２つの給電部により給電される場合、Ｓ字形状上部（２０）の中心における極大値、中心の両側における２つのヌル、および端における２つの極大値を有する電流モードが上部（２０）内に生成される。この例では、Ｓ字形状上部は下にある基部板（１０）に、その２つの端における、または２つの端近くの端部接点（２５）により結合される。この電流モードは図２中、Ｓ字形状上部（２０）上の太字矢印で示され、その矢印の密度は、上部の異なる部分における電流の相対強度を示す。この特定のＳ字形状により、Ｓ字形状上部内のｘに向けられた電流成分はすべて、基部板（１０）上に描かれた太字矢印で示される、位相ずれ（off-phase）の、基部板（１０）内の電流に対して同位相である。これは、ｙ方向における磁気ダイポールモーメントを作り出す全ループ電流を形成する。さらに、基部板内に対応する位相ずれの成分を有しない、Ｓ字形状上部が急峻な向き変更をする（the S-shaped top part makes the sharp turns）ｙに向けられた電流成分が存在している。すなわち、この電流成分は、電気ダイポールモーメントを生成する。併せて、電気および磁気ダイポールモーメントは、ｙ軸に対する無指向性放射パターンを備えた右旋ＣＰダイポールアンテナを作り出す。放射パターンの利き手は、右手の法則で観察される。すなわち、電気ダイポール電流成分が親指に沿っている場合、磁気ダイポール電流成分は、丸められた指の残りに沿って循環する。図１中に示されたものと比較して、ｙｚ平面に対して鏡像化されたＳ字形状上部は、左旋ＣＰアンテナになる。

【0034】

アンテナの電気的特性に影響をおよぼす誘電体負荷を与えることに加え、基部板（１０）と、Ｓ字形状上部（２０）との間に挟まれた誘電体材料（１４）は、アンテナ構造、特にその上部（２０）の機械的支持体としての役目を務める。図面に示されるように、誘電体材料は基部板（２０）のものと等しい面積を有し得る。アンテナは、アンテナの特性に影響を部分的におよぼし得る誘電体シェル（図示せず）内部にも構成され得る。これは、本明細書中に開示された実施形態すべてにあてはまる。

【0035】

図３ａおよび３ｂは、第１の実施形態によるＣＰダイポールアンテナの放射パターンを示す。図３ａはＣＰダイポールアンテナの指向性を示し、および図３ｂはＣＰダイポールアンテナの軸比を示す。上部方向（θ＝０°）におけるアンテナの指向性は約３ｄＢである。軸比は、顕著な指向性が存在している方向すべてにおいて円とみなされる。文献では、アンテナは、わずかに楕円の偏波ベクトルを有しているにもかかわらず、その軸比が約３ｄＢ以下である場合、円偏波とみなされる。図１および２のＣＰダイポールアンテナの放射の利き手は右旋（ＲＨ）である。ｘに向けられたループ電流が逆の方向／位相を有しているが、ダイポール電流が、同じ位相で、なおｙに向けられている場合、左旋回（ＬＨ）放射が生成される。これは、単に、Ｓ字形状上部（２０）を鏡像化し、よって、図１および２に示された、鏡像化されたＳ字形状の（またはＺ字形状の）上部の代わりに、標準的な向きのＳ字形状のパターンを作り出すことにより、行われ得る。

【0036】

新たなＣＰダイポールアンテナが、基部板の方向に、すなわち、負のｚ軸、θ＝１８０°に向けて下方に放射しても、近傍界は基部板（１０）により、遮蔽される。一体化された基部板（１０）はよって、アンテナの円偏波を劣化させることなく、電子部品、バッテリ等のグランドプレーンとして使用され得る。

【0037】

直線偏波（ＣＰ）用のホイヘンスアンテナはその最も単純な形態では、２つのアンテナ、すなわち、交差磁気ダイポールを備えた電気ダイポールである。しかし、そうしたアンテナは、ホイヘンスアンテナ内の電流が９０°の位相差を有していなければならないので、ヘリカルアンテナとは対照的に、単一のワイヤで容易に作ることが可能でない。

【0038】

第１の実施形態によるＣＰダイポールアンテナにおいて使用される原理は、互いに対して、および、所望の単一指向性パターンの放射方向に対して９０°回転させた２つのＣＰダイポールアンテナを配置し、および、９０°の位相シフトを備えた電流を得るために９０°の位相差でこれらに給電することにより、ホイヘンスＣＰアンテナを生成するようにさらに適用され得る。第１のＳ字形状は第１のホイヘンスＬＰアンテナ用電気ダイポール、および第２のホイヘンスＬＰアンテナ用磁気ダイポールを提供し、ならびに、第２の形状は第２のホイヘンスＬＰアンテナ用電気ダイポール、および第１のホイヘンスＬＰアンテナ用磁気ダイポールを提供する。この組み合わせはホイヘンスＣＰアンテナを形成する。

【0039】

第２の実施形態は、図４に示されたホイヘンスＣＰアンテナである。このアンテナ設計は主に、任意の好適な周知のプリント回路基板（ＰＣＢ）技術を使用して実現されるように設計されている。このアンテナは、互いに９０°回転させており、および中心で互いに交差しており、よって一種の卍字形状を形成する、相互にほぼ相似な２つのＳ字形状（２０ａ，２０ｂ）を上部内に備える。第１の実施形態におけるように、上部のＳ字形状（２０ａ，２０ｂ）は、基部板（１０）により、画定される基部平面に対して平行な上部平面に形成される。第１の実施形態におけるように、Ｓ字形状（２０ａ，２０ｂ）の各端は、下にある有限基部板（１０）に、端部接点（２５）により結合される。上部の大部分を含む上層は、誘電体材料（１４）により、基部板（１０）と分離されている。図１の実施形態と同様に、誘電体材料は、基部板（１０）と等しい、（ｘｙ平面の方向における）横方向の面積を有し得、その厚さは、基部板（１０）と上層内の上部（２０）との間の距離を画定し得る。端部接点は、誘電体材料（１４）を通って進むビアとして形成され得る。

【0040】

本実施形態では、上部の２つのＳ字形状（２０ａ，２０ｂ）は、互いに電気的に分離されている。２つのＳ字形状の電気的分離はたとえば、図４に示されるように、上部平面の下にあるが基部板（１０）の上にある、誘電体材料内の中間層において、上記Ｓ字形状（２０ｂ）のうちの１つの中央部分（２０ｃ）を凹ませ、および、この中央部分（２０ｃ）をビア（２１）により、上層上にある、Ｓ字形状（２０ｂ）の残りに結合することにより、実現され得る。このホイヘンスＣＰアンテナの機械的構造は、第１の実施形態による２つのＣＰダイポールアンテナの組み合わせと同等であると特徴付けられ得る。

【0041】

上部のいずれのＳ字形状（２０ａ，２０ｂ）も図４に示されるように差動的に給電されてもよく、その場合、各Ｓ字形状が２つのアンテナ給電部（１８）を有し、またはシングルエンド給電が使用されてもよく、その場合、Ｓ字形状部毎に１つのアンテナ給電部（１８）が必要である。いずれにせよ、２つのＳ字形状（２０ａ，２０ｂ）には、互いに９０°の位相差で給電されることになる。部分的に角のあるＳ字形状上部の中心におけるストローク（stroke）は、差動アンテナ給電部を互いに特定の距離に近付けることにより、所望のインピーダンスマッチングレベルを実現するために、より狭くなっている。

【0042】

第３の実施形態は、図５に示されている。このアンテナ設計も主に、任意の好適な周知のプリント回路基板（ＰＣＢ）技術を使用して実現されるように設計されている。本実施形態は、上部の２つのＳ字形状が今度は、中心において互いに接合されて単一の二重のＳ字または卍字形状の上部（２０）を形成している点で、図４に示された第２の実施形態と異なる。別個のＳ字形状を接合して単一の上部（２０）を形成することにより、アンテナの対称性が改善され、これは、誘電体材料（１４）内に中間層および余分のビアが必要でなく、それがＳ字形状内を流れる電流に対してある程度の影響をおよぼすため、第２の実施形態と比較してより良好な軸比、およびより単純な機械的構造をもたらす。上部の複数のＳ字形状は電気的に接合されるが、それらには互いに９０°の位相差で給電されることになる。

【0043】

第２の実施形態と同様に、この第３の実施形態も、第１の実施形態の２つの上部の組み合わせと同等の機械的構造を有していると考えられ得、上部の２つのＳ字形状が、中心において互いに直接、接合されて、単一の二重のＳ字形状上部（２０）を形成するというさらなる特徴を備えている。

【0044】

図６ａおよび６ｂは、第３の実施形態によるホイヘンスＣＰアンテナの放射パターンおよび軸比を示す。上部方向（θ＝０°）における指向性は、ほぼ６ｄＢであり、それは、第１の実施形態の指向性と比較して約３ｄＢ大きい指向性であり、および、反対方向における、すなわち、負のｚ軸の方向への下向きの放射パターンでは単一のヌル（null）が存在している。ホイヘンスＣＰアンテナの近傍界は、基部板（１０）の反対側で、ＣＰダイポールのものと、同様の大きさである。よって、基部板（１０）は、アンテナの円偏波を劣化させることなく、電子部品、バッテリ等のグランドプレーンとして使用され得る。

【0045】

アンテナが誘電体または導電性表面近くに配置された場合、放射パターンの偏波が変化する。これは、アンテナおよび一体化された部品がたとえば、ブルートゥース・ロー・エナジー方向検出（ＢＬＥ ＤＦ）アプリケーション用のタグである場合に生じ得る。波長の数分の一の厚さを有する誘電体表面でも、パターンの偏波に影響をおよぼす。ＣＰダイポールの偏波は誘電体表面近傍で円偏波から楕円偏波に変わるが、アンテナの近傍における導電性表面は放射パターンを直線状に変える。これは、像電流理論（image current theory）から予想される。すなわち、放射界は、左旋または右旋偏波をそれぞれが有する、右旋または左旋の実電流、および鏡像電流（mirror image current）の和であり、上記和は常に直線偏波である。

【0046】

しかし、新たなホイヘンスＣＰアンテナの場合、導電性表面内に作り出される像電流（image current）は、ホイヘンスパターンが指し示す方向、ここでは、正のｚ軸に向かう上方向、θ＝０°、において寄与しない。基部板は上部よりも導電性表面に近い。すなわち、上部から見た場合、導電性表面は「基部板の後方に」位置する。導電性表面の方向（ｘｙ平面、θ＝９０°）では、放射界はこの場合もまた、アンテナの電流および像電流の和である、すなわち、偏波は直線である。よって、ホイヘンスＣＰアンテナは、ＣＰダイポールアンテナよりも、誘電体表面上、および導電性表面上で、より良好に作用する。

【0047】

図７は、本発明の第４の実施形態を示す。図７は、基部板（１０）と上部（２０）との間の誘電体材料なしで実現されたＣＰダイポールアンテナを示す。上部（２０）は、その両端における、または両端近くの端部接点により基部板（１０）に結合され（２５）、および、この例では、シングルエンドアンテナ給電部（１８）は、所望のインピーダンスマッチングレベルを実現するために、上部（２０）の中心から少し外れて設けられる。電流モードのヌルが生成される、Ｓ字形状の各半分部分の中間部分（２０’）は、誘電体がないため欠落している誘電体負荷を補うために、Ｓ字形状上部（２０）の残りと比較して、より広くなっている。本実施形態は、基本的なＣＰダイポールアンテナよりも電気的に幾分大きい。

【0048】

図８は、基部板（１０）と上部（２０）との間の誘電体材料をまた備えない、本発明の第５の実施形態を示す。本実施形態では、ＣＰダイポールアンテナの上部（２０）は、上記実施形態において使用されているビアの代わりに、屈曲した脚として上部（２０）の両端に実現されたアンテナ給電部（１８）を備えた、角度が付けられたＳ字形状として実現され、および、やはり上部（２０）から屈曲しているさらなる支持脚（１９）が存在しており、その支持脚（１９）は、ギャップ（１１）により、基部板（１０）から隔てられている。支持脚（１９）それぞれは、基部平面上に配置されたダミーパッド（１２）に結合され得る。ダミーパッド（１２）は、たとえば、はんだ付けにより、支持脚（１９）が結合され得る基部平面上の領域を設けるが、そうしたダミーパッド（１２）は、さらなる電気的接続を設けず、および、ギャップ（１１）により、基部板（１０）から隔てられており、それにより、ダミーパッド（１２）が基部板（１０）から電気的に切り離される。この例では、基部板（１０）、および、上部（２０）を含む仮想有限上部板は矩形形状を有しており、これはこの設計を、大量生産に特に好適にし、および、特に単純な機械的構造にしており、上部（２０）、アンテナ給電部（１８）、および支持脚（１９）はすべて、単一の金属シートを望ましい形状に切断し、ならびに、アンテナ給電部（１８）および支持脚（１９）を屈曲させて、基部板（１０）上方の望ましい上部平面上に上部（２０）を機械的に支持するための脚を形成することにより、形成され得る。この例では、給電は好ましくは、Ｓ字形状上部（２０）の対向する２つの端において配置された２つのアンテナ給電部（１８）から差動的に実現されるが、給電は代替的には、シングルエンドで行われてもよく、その場合、Ｓ字形状の一方端のみがアンテナ給電部（１８）である一方、上部（２０）の他方端は、基部板（１０）に結合される端部接点として作用する。給電が、Ｓ字形状（２０）の１つの端点または２つの端点において行われる場合、（複数の）アンテナ給電部（１８）および、よって、Ｓ字形状上部（２０）のそれぞれの端も、基部板（１０）に結合されないが、給電パッド（１７）が設けられ、その上にアンテナ給電部（１８）がたとえばはんだ付けにより結合され得る。各給電パッド（１７）は、無線周波数（ＲＦ）回路に向けた、アンテナへＲＦ信号を供給するための、および／または、アンテナにより受信されたＲＦ信号をＲＦ回路に転送するための、さらなる結合をもたらす。

【0049】

基部板（１０）に直接、接続されておらず、および、アンテナ給電部としても使用されていない支持脚（１９）は、基部板（１０）と上部（２０）との間に誘電体層がないために誘電体負荷がないことを補うのに必要な容量性負荷、およびＣＰダイポールアンテナの上部（２０）のさらなる機械的支持の両方を与える。構造体、および特にその上部（２０）のために機械的支持を提供する、上部（２０）と基部板（１０）との間の誘電体材料が存在していないので、さらなる機械的支持は有益である。よって、支持脚（１９）は、アンテナ構造の機械的堅牢性を向上させる。

【0050】

本実施形態では、ギャップ（１１）は、基部板（２０）の外縁上の複数のノッチにより形成される。各ノッチのそれぞれの面積は、それぞれの支持脚（１９）またはアンテナ給電部（１８）と同じ位置に配置されたそれぞれのダミーパッド（１２）または給電パッド（１７）の面積よりも大きい。しかし、ノッチの面積は好ましくは、基部板（１０）の面積と比較して小さく、よって、基部板（１０）はなお、本質的に、連続板とみなされ得る。該当する場合、端部接点（２５）は好ましくは、たとえば、はんだ付けにより、基部板（２０）に直接、結合される。基部板（１０）と、それぞれの支持脚（１９）および／またはダミーパッド（１２）との間の各ギャップ（１１）は、容量性負荷をもたらすキャパシタを形成する。

【0051】

図９は、第５の実施形態と同じであるが、今度は、ホイヘンスＣＰアンテナを実現するように適用される構造的構成原理を利用する、本発明の第６の実施形態を示す。ホイヘンスＣＰアンテナの上部（２０）は、上述されたように、Ｓ字形状の中心において垂直方向に、すなわち、互いに９０°の角度で接合された、相互に結合された２つのＳ字形状上部により形成される。上記開示された実施形態すべてにおけるように、上部（２０）は、下にある基部板（１０）に対して平行な上部平面内にある。

【0052】

この例では、ホイヘンスＣＰアンテナの上部（２０）の接合されたＳ字形状の両方が、Ｓ字形状上部（２０）それぞれの端またはその端近くでそれぞれのアンテナ給電部（１８）から差動的に給電される一方、基部板（１０）に対するギャップ（１１）を備えた支持脚（１９）は、図８に関して開示された実施形態におけるものと同様の、必要な容量性負荷、および、上部（２０）に対するさらなる機械的支持を与える。脚としても形成されたアンテナ給電部（１８）は給電パッド（１７）に結合され、および、支持脚（１９）はダミーパッド（１２）に結合される。給電パッド（１７）およびダミーパッド（１２）はいずれも、基部板（１０）の外縁上に作られたそれぞれのノッチの領域により画定されたギャップ（１１）によって、基部板（１０）から隔てられる。さらに、第６の実施形態は、その単純な、および堅牢な機械的構造により、大量生産に特に好適であり、上部（２０）は、導電性金属シートを正しい形態に切断し、特定の設計に含まれるように、支持脚（１９）、給電点（１８）、および／または端部接点を適切な形状に屈曲させ、ならびに、屈曲された金属シートを、設計に含まれるときには予定の端部接点の結合領域を提供する、基部板（１０）を備える下層構造に結合することにより、製造され得る。下層構造は、アンテナ給電部（１８）用給電パッド（１７）および支持脚（１９）用ダミーパッド（１２）も提供する。下層構造は、たとえば、金属基部板（１０）、給電パッド（１７）、およびダミーパッド（１２）が上面上に設けられたＰＣＢとして実現され得る。

【0053】

基部板（１０）からダミーパッド（１２）および給電パッド（１７）を分離するためのギャップ（１１）は、基部板（１０）の外縁上のノッチとして特徴付けられ得る。これらのノッチは、特定の設計毎に必要に応じて、屈曲された支持脚（１９）および（複数の）アンテナ給電部（１８）と同じ位置に配置される。

【0054】

第５の、および第６の実施形態では、基部板（１０）は、知られているプリント回路基板（ＰＣＢ）技術を使用して製造され、基部板は、ＰＣＢの上層上の金属シート、たとえば銅シートである場合があり、および、ギャップ（１１）は、ＰＣＢの上層上に基部板（１０）と、給電パッド（１７）およびダミーパッド（１２）との間に形成される場合がある。そうした場合には、ギャップは、少なくとも部分的に、ギャップ（１１）の下方のＰＣＢの１つまたは複数の層の誘電体材料、たとえば、ＰＣＢを製造するために通常使用されるある種のラミネートを備えると考えられ得る。

【0055】

実施形態によるＣＰダイポールおよびホイへンスアンテナを給電することは、ほぼ全ての知られているアンテナ給電手法を使用して実現され得る。ビアまたは脚によるプローブ給電が実施形態において使用されてきたが、上部の中間部分内のギャップ給電は考えられ得る差動給電であり、中心を外れたギャップ給電はシングルエンド給電であり、対称的に中心を外れている２つのギャップ給電は差動給電である。ギャップ給電は、基部平面を基準として使用しない。（複数の）ギャップ給電点への（複数の）伝送線路は、たとえば、別の位置からの差動線路であり得る。

【0056】

ホイへンスアンテナは、単一の給電部で給電されるようにも設計され得る。これは、２つのＳ字形状内の複数の電流が互いに９０°の位相シフトを有しており、および、それらの放射電力が等しいように、容量性インピーダンスを有する、より短い１つのＳ字形状、および、誘導性インピーダンスを有する、より長い１つのＳ字形状を有するために、異なるサイズの２つのＳ字形状を有することにより、実現され得る。給電は、２つのＳ字形状を並列に接続することにより、または、構造内部にループを備えたアンテナを駆動させることにより、実現され得る。

【0057】

端部接点、すなわち、（複数の）Ｓ字形状上部の（複数の）端と、基部板との間の接続は、シングルエンドアンテナ給電部の給電点として、または、差動アンテナ給電部の給電点として使用され得る。そうした場合には、インピーダンスマッチングネットワークが必要であり得るが、それは、さもなければ、インピーダンス結合が過結合であり得るからである。

【0058】

異なる給電手法の性能および特性は以下のように要約され得る。

【表1】

【0059】

基部板（１０）の適切な有限面積を画定するために、図１０中、破線で示された仮想有限上部板（１１０）は、上部平面内に画定され得る。仮想有限上部板（１１０）は、基部板（１０）に対して平行であり、および、それは、基部板の基本形状、たとえば、円、楕円、正方形、四角形、または任意の他の多角形と本質的に等しい形状を有する。仮想有限上部板（１１０）と基部板（１０）との間の距離はゼロではない。仮想有限上部板（１１０）の外縁は、Ｓ字形状が仮想有限上部板（１１０）の基本形状内にちょうど収まるように、Ｓ字形状（２０）の外縁により部分的に画定される。望ましい結果を実現するために、基部板（１０）の面積は、仮想有限上部板（１１０）の面積の±３０％内に、好ましくは±１５％内に、すなわち、仮想有限上部板（１１０）の面積の７０％と１３０％との間に、または８５％と１１５％との間にあるものとする。上記開示された実施形態では、基部板（１０）の面積は、それぞれの仮想有限上部板（１１０）の面積よりも約１５％大きい。基部板（１０）の基本形状を画定する目的において、基部板上の穴および／またはノッチは、基部板内の電流に対するそれらの影響が軽微である限り、考慮に入れられない。仮想有限上部板の面積を画定する目的において、屈曲した脚は、仮想有限上部板（１１０）の一部とみなされない。

【0060】

技術が進展するにつれ、本発明の基本的な考えが種々のやり方で実現され得ることは、当業者には明らかである。本発明およびその実施形態は、したがって、上記例に制限されるものでない一方、それらは請求項の範囲内で変わり得る。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2022-11-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平な平面（ｘｙ）を定める基部平面を画定する有限導電性の基部板と、前記基部平面に対して平行な上部平面を画定する、上部として表される上部素子導体と、を含む円偏波アンテナであって、前記上部平面が、前記基部平面からのゼロではない距離を有しており、および、前記上部の２つの端が端部接点を有しており、
前記上部が、少なくとも１つのＳ字形状上部を備えており、および、前記Ｓ字形状上部の各端部接点が、前記基部板およびアンテナ給電部の一方に結合され、ならびに、
前記Ｓ字形状上部は、シングルエンドで、または差動的に給電されて、前記水平な平面に対して平行なｘ方向において左右に流れる電流による前記Ｓ字形状上部の中心における極大値、前記中心の両側における２つのヌル、および前記端における２つの極大値を有する電流モードを前記Ｓ字形状上部内に生じさせて電流がｙ方向において磁気ダイポールを生成する全ループ電流を形成するように構成され、前記Ｓ字形状上部が向き変更を行う場所におけるｙに向けられた電流成分が、前記基部板内に対応する位相ずれ成分を有さず、そのため、ｙ方向において電気ダイポールを生成し、よって前記Ｓ字形状内の前記電流は前記水平な平面に対して平行なｙ方向において互いに位置合わせされた電気および磁気ダイポールの対を生成する、円偏波アンテナ。

【請求項2】

前記Ｓ字形状上部は、前記Ｓ字形状上部が等しい大きさおよび形状の２つの半分部分にその中点において分割され得るように対称であり、
前記Ｓ字形状上部の２つの端間の仮想直線から最も離れている、前記半分部分それぞれの内縁上の基準点の最小距離は、前記仮想直線から垂直に測定された場合、前記Ｓ字形状上部の前記２つの端間の前記仮想直線の長さの少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％である、請求項１に記載の円偏波アンテナ。

【請求項3】

前記基部板が本質的に連続板であり、前記基部板の面積は、前記上部平面と同一平面上の仮想有限上部板の面積の７０％と１３０％との間、好ましくは８５％と１１５％との間、最も好ましくは略１１５％であり、前記仮想有限上部板は、前記基部板と同じ基本形状を有しており、前記上部を備えており、および、前記上部が収まる最小面積を有している、請求項１または２に記載の円偏波アンテナ。

【請求項4】

前記上部と前記基部板との間の容積が誘電体材料で満たされている、請求項１～３のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項5】

前記上部と前記基部板との間の容積が、空気などの気体、または真空で満たされている、請求項１～３のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項6】

前記アンテナがダイポールアンテナである、請求項５に記載の円偏波アンテナ。

【請求項7】

前記Ｓ字形状上部のそれぞれの端と中点とを接続する仮想直線から最も離れている、前記Ｓ字形状上部の前記半分部分それぞれの中間部分における線幅が、前記Ｓ字形状上部の他の部分における線幅よりも広い、請求項６に記載の円偏波アンテナ。

【請求項8】

前記アンテナが、対称の２つのＳ字形状上部であって前記２つのＳ字形状上部の中点において垂直に互いに交差する対称の２つのＳ字形状上部を備えた上部を備える円偏波ホイヘンスアンテナであり、前記対称の２つのＳ字形状上部は、送信および受信両方のために前記２つのＳ字形状上部の間に９０°の位相シフトが与えられるように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項9】

前記２つのＳ字形状上部は互いに相似な形状を有しており、および前記２つのＳ字形状上部は前記上部の中心において互いに直接、結合されている、請求項８に記載の円偏波アンテナ。

【請求項10】

前記２つのＳ字形状上部は、第２のＳ字形状上部が、前記上部平面の下にあるが前記基部板の上にある、前記誘電体材料内の中間層上に凹ませられた中央部分を備えており、中間における前記２つのＳ字形状上部の交差を互いに直接結合されることなく可能にするために前記中央部分が、ビアにより上層上にある前記第２のＳ字形状上部の残りに結合されている以外は、互いに相似な形状を有している、請求項４に従属する請求項８に記載の円偏波アンテナ。

【請求項11】

前記Ｓ字形状上部の中点と、前記Ｓ字形状上部の前記端部接点それぞれとの間の位置において前記Ｓ字形状上部の各半分部分から延びている少なくとも１つの支持脚をさらに備えており、前記少なくとも１つの支持脚は前記上部と前記基部平面との間の機械的支持を与えるが、前記少なくとも１つの支持脚は、ギャップにより、前記基部板から電気的に切り離されている、請求項５に従属する請求項６～９のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項12】

前記アンテナは、単一のアンテナ給電部により給電されるように構成され、前記２つのＳ字形状上部は互いに異なる大きさを有しており、よって、前記２つのＳ字形状上部内の電流は、互いに対して９０°の位相シフトを有しており、および、前記２つのＳ字形状上部からの放射電力が等しい、請求項８～１１のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【請求項13】

前記アンテナが、誘電体シェル内部に構成されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の円偏波アンテナ。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

［関連技術の説明］
中国特許出願公開第１０９３７８５７７号明細書は、放射ユニット、金属グランド、および２つの誘電体基板を備えた、小型化された広帯域交差ダイポールアンテナを開示している。放射ユニットの２つのダイポールアームは、環状位相シフタを介して９０°に配置されている。
中国実用新案第２０６０４０９６０号明細書は、電気ダイポールアンテナを備えた上中部基部板、および磁気ダイポールを備えた下床部基部板を備えたホイヘンスソースアンテナを開示している。電気ダイポールの外端は、Ｓ字形状およびＺ字形状を形成するように屈曲している。
米国特許出願公開第２００４／０９０３７１号明細書は、誘電体材料上に配置された半渦巻き状の構成の４つのアンテナ素子を備えた円偏波アンテナを開示している。
米国特許出願公開第２００２／１２６０４９号明細書は、誘電体基板の表面上に形成された２つの別個の４分の１波長の放射素子を備えたアンテナ素子を開示している。
WU DANらによる論文“Compact and Low-Profile Omnidirectional Circularly polarized antenna With Four Coupling Arcs for UAV Applications”は、中央放射経路により給電される４つの結合アークを備えたＯＣＰアンテナ設計を開示している。アンテナは、水平な平面において右旋円偏波マイクロ波を放射する。
LIN WEIらによる論文“28 GHz Compact Omnidirectional Circularly polarized antenna for Device-to-Device Communications in the Future 5G Systems”は、中央に配置された垂直モノポール放射体からの細い直線放射線を介して給電される４つの蛇行放射体を備えたＯＣＰアンテナ設計を開示している。アンテナは、水平な平面において無指向性ＣＰパターンを放射する平行な電気および磁気ダイポールをｚ軸に沿って生成する。
米国特許出願公開第２００９／００２２５４号明細書は、幾何学軸を中心として軸対称であり、および、幾何学軸の方向に対して垂直な平面において放射極大値を示す放射パターンを生成する別のアンテナ設計を開示している。
中国特許出願公開第１０５８４６０７５号明細書は、正方形の上部誘電体板を備えた小型化された広帯域平面二重偏波アンテナを開示している。

【手続補正3】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図9】

【国際調査報告】