アンテナエレメントおよびアンテナエレメントのアレイ
超広帯域無線ネットワークに用いるアンテナエレメントを提供し、このアンテナエレメントは、フィードポイントで受信したシグナルに応じて一定の範囲にわたる周波数のシグナルを放射する放射エレメント；およびその放射エレメントに対する広帯域化デバイス（ｂｒｏａｄ‐ｂａｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）として作用する、放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する周波数整形デバイスを含む。複数のアンテナエレメントがアンテナアレイを形成していてよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、アンテナエレメントに関し、詳細には、シグナル強度を最大化し、干渉を低減する超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
超広帯域無線は、デジタルデータを、３．１から１０．６ＧＨｚという非常に広い周波数範囲にわたって伝送する無線技術である。ＲＦエネルギーを広い帯域幅にわたって広げることにより、伝送シグナルは、従来の周波数選択型のＲＦ技術では事実上検出することができない。しかし、伝送電力が低いことにより、通信距離が通常１０から１５メートル未満に限られてしまう。
【０００３】
ＵＷＢには、ＵＷＢ特性を有するパルス波形からシグナルを構築するタイムドメイン方式（ｔｉｍｅ‐ｄｏｍａｉｎ ａｐｐｒｏａｃｈ）、および、従来のＦＦＴに基づく直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を複数の（周波数）帯域に用いてＭＢ‐ＯＦＤＭとする周波数ドメイン変調方式（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ‐ｄｏｍａｉｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ）の２種類の方式がある。これらのＵＷＢ方式はいずれも、周波数スペクトル内の非常に広い帯域幅を有効範囲とするスペクトル成分を発生するもので、従って超広帯域無線という用語になるのだが、そこで、その帯域幅は、中心周波数の２０パーセント超、通常は少なくとも５００ＭＨｚを占める。
【０００４】
このような超広帯域無線の特性は、非常に広い帯域幅と合わせて、ＵＷＢが、家庭または職場の環境における高速無線通信を提供するための理想的な技術であることを意味しており、その環境では、通信機器が互いに１０から１５ｍの範囲内にある。
【０００５】
図１は、超広帯域無線通信用の多帯域直交周波数分割多重（ＭＢ‐ＯＦＤＭ）システムにおける周波数帯域の配列を示す。ＭＢ‐ＯＦＤＭシステムは、各々５２８ＭＨｚである１４個のサブ帯域を含み、アクセス方式として、サブ帯域間を３１２.５ｎｓ毎にホッピングする周波数を用いる。各サブ帯域内では、ＯＦＤＭ、およびＱＰＳＫまたはＤＣＭコーディングを用いてデータが伝送される。およそ５ＧＨｚ、現時点では５．１から５．８ＧＨｚ、のサブ帯域が、例えば８０２．１１ａＷＬＡＮシステム、警備機関の通信システム、または航空業界などの現存の狭帯域無線システムへの干渉を避けるために、未使用で残されていることには留意されたい。
【０００６】
１４個のサブ帯域は、５種類の帯域グループを構成しており、４種類が５２８ＭＨｚのサブ帯域を３個有し、１種類の帯域グループが５２８ＭＨｚのサブ帯域を２個有している。図１に示すように、第一の帯域グループは、サブ帯域１、サブ帯域２、およびサブ帯域３を含む。例としてのＵＷＢシステムでは、帯域グループのサブ帯域間をホッピングする周波数を使用し、それによって、第一のデータシンボルは、帯域グループの第一の周波数サブ帯域内の第一の３１２．５ｎｓの長さの時間間隔内で伝送され、第二のデータシンボルは、帯域グループの第二の周波数サブ帯域内の第二の３１２．５ｎｓの長さの時間間隔内で伝送され、第三のデータシンボルは、帯域グループの第三の周波数サブ帯域内の第三の３１２．５ｎｓの長さの時間間隔内で伝送される。従って、各時間間隔の間、データシンボルは、例えば、３９６０ＭＨｚを中心周波数とする５２８ＭＨｚのベース帯域シグナルを有するサブ帯域２など、５２８ＭＨｚの帯域幅を有する各々のサブ帯域内で伝送される。
【０００７】
このような超広帯域無線の技術的特性は、これが、データ通信の分野でのアプリケーションに採用されつつあることを意味している。例えば、以下の環境において、ケーブル通信の代替とすることを目的とする広範囲にわたる種々のアプリケーションが存在し、
‐ＰＣとその周辺機器、すなわち、ハードディスクドライブ、ＣＤライター、プリンター、スキャナー、などの外付けデバイスとの間の通信、
‐テレビ、およびワイヤレス手段、ワイヤレススピーカーなどで接続されるデバイス、などのホームエンターテイメント、
‐携帯デバイスおよびＰＣの間の通信、例えば、携帯電話およびＰＤＡ、デジタルカメラおよびＭＰ３プレイヤー、などが存在する。
【０００８】
超広帯域無線システムに用いられるアンテナ配列は、通常、無指向性であり、これは、無線シグナルが１つのまたは複数の能動放射エレメントからすべての方向へ向かって送信されることを意味し、３．１から１０．６ＧＨｚの全ＵＷＢ帯域幅にわたる操作を支持する数多くの無指向性アンテナが考案されてきた。
【０００９】
このことにより、特定の環境において（例えば家庭）、１つのデバイスからのデータ移送が別のデバイスからのデータ移送を干渉することが引き起こされ得る。従って、そのような高速通信ネットワークでは、指向性が求められる。
【００１０】
非常に高いデータ速度のアプリケーションを対象とする将来のシステムでは、その各々が特定の角度領域（ａｎｇｕｌａｒ ｓｅｃｔｏｒ）を対象とする数多くの高ゲインエレメントを用いることに利点がある。超広帯域無線ネットワークに必要である広い帯域幅を提供する進行波エレメントを用いることができるが、このようなエレメントのアレイは比較的大型である。
【００１１】
アンテナは、例えば地板（ｇｒｏｕｎｄ ｐｌａｎｅ）に起因する、障害となる回折効果からアンテナの操作を切り離すように構成されたチョークエレメント（ｃｈｏｋｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含むこともできる。そのようなチョーク部材は、金属構造体に沿った電流の流れを抑えるように作用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、上記の従来の配列の持つ問題点を解決する、超広帯域無線システムに用いるためのアンテナエレメントおよびアンテナ配列を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明の概要
発明者らは、放射エレメントに対して周波数整形デバイスを特定の方法で構成することにより、周波数整形デバイスが、シグナルをチョークするのではなく、放射エレメントによって放出されたシグナルに対する広帯域化効果に作用することができることを見出した。
【００１４】
本発明の第一の局面によると、超広帯域無線ネットワークに用いるアンテナエレメントが提供され、このアンテナエレメントは、フィードポイントで受信したシグナルに応じて一定の範囲にわたる周波数のシグナルを放射する放射エレメント；および放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する周波数整形デバイスを含み、この周波数整形デバイスは、放射エレメントに対する広帯域化デバイス（ｂｒｏａｄ‐ｂａｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）として作用するプロファイルを有するように構成される。
【００１５】
好ましくは、周波数整形デバイスは、フィードポイントの近傍に位置する複数の個別の周波数整形部分を含む。
【００１６】
好ましくは、複数の個別の周波数整形部分は、同心円状に配列された表面を含む。
【００１７】
好ましくは、複数の同心円状に配列された表面は、それぞれに高さを有し、同心円状に配列された表面の高さは、アンテナエレメントの基材に対して垂直である方向に測定される。
【００１８】
好ましくは、複数の同心円状に配列された表面は、異なる高さを有する。
【００１９】
好ましくは、放射エレメントは、無指向性モノポールを含む。
【００２０】
好ましくは、アンテナエレメントは、放射エレメントによって放射されたＲＦシグナルが所定の方向へ反射されるように放射エレメントに対して配置される、反射体部材をさらに含む。
【００２１】
好ましくは、反射体部材は、無給電エレメント（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。
【００２２】
好ましくは、無給電エレメントは、モノポールの形態である。
【００２３】
本発明の第二の局面によると、超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナアレイが提供され、このアンテナアレイは、複数のアンテナエレメントを含み、各エレメントは上述の通りである。
【００２４】
好ましくは、複数のアンテナエレメントは、各エレメントがそれぞれの角度領域に対応するように配列される。
【００２５】
好ましくは、複数のアンテナエレメントは、環状に配列される。
【００２６】
好ましくは、アンテナアレイは、入力部で受信されたシグナルを複数のアンテナエレメントのうちの選択された１もしくは２つ以上に供給するための、複数のアンテナエレメントの各々に接続されたスイッチをさらに含む。
【００２７】
好ましくは、スイッチの操作は、スイッチへの制御入力部（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｐｕｔ）にて受信された制御シグナルによって制御される。
【００２８】
好ましくは、アンテナアレイは、複数のアンテナエレメントの各々を収容するように配置されたレーダードームをさらに含む。レーダードームは、安全性および／または美観上の理由で提供してよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明を、単なる一例として、以下の図面を参照して説明する。
【００３０】
【図１】図１は、超広帯域無線通信のための、多帯域直交周波数分割多重（ＭＢ‐ＯＦＤＭ）システムにおける周波数帯域の配列を示す図である。
【図２】図２は、本発明による周波数整形デバイスを持つアンテナエレメントの断面図である。
【図３】図３は、本発明による別の選択肢としての周波数整形デバイスを示す図である。
【図４】図４は、本発明によるアンテナ配列のブロック図である。ならびに、
【図５】図５は、本発明の第一の実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。
【図６】図６は、本発明のさらなる実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。
【図７】図７は、本発明のさらなる実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。および、
【図８】図８は、本発明のさらなる実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明を、超広帯域無線ネットワークにおける使用に関連して本明細書にてさらに説明するが、本発明をその他の種類の無線通信ネットワークにおける使用に適合することができることは理解されるであろう。
【００３２】
図２は、本発明によるアンテナエレメント２の断面図を示す。エレメント２は、無指向性モノポールの形態である放射エレメント４を含み、これは、実質的に基材６に対して垂直となるように配列される。
【００３３】
アンテナエレメント２は、ＤＣ給電ライン（ＤＣ ｓｕｐｐｌｙ ｌｉｎｅｓ）からの放射エレメント４のフィードラインにて交流を「適合」させるように設計される周波数整形デバイス８も含む。周波数整形デバイス８は、広範囲の周波数にわたって放射エレメント４から放射された場に周波数整形デバイス８が影響を与えるように、所定のプロファイルによって形成される。その結果、周波数整形デバイス８は、広い帯域幅、特に超広帯域無線ネットワークに用いられる帯域幅にわたって良好な反射減衰特性（ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）が得られる放射エレメント４に対する広帯域化デバイスとして作用する。
【００３４】
好ましい実施形態では、周波数整形デバイス８は、複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅを含み、周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、放射エレメント４のフィードポイントの周囲に配列される個別の表面を実質的に形成する。複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、好ましくは、同心円状の表面を含み、基材６からの高さが異なっている。複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、別々のセクションであってよく、または単体のデバイスであってもよい。例えば、単体のデバイスとして形成される場合、複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、その部分が高さの異なる隣接する溝部を区切る、別々の同心円状溝部を用いて形成されていてよい。別の選択肢として、単体のセクションは、周波数整形デバイスの１つの部分から次の部分へ、高さが段階的に変化するように形成してもよい。
【００３５】
周波数整形デバイスが、図２に示す例よりも少ないまたは多い数の部分を有していてよいことは理解されるであろう。さらに、周波数整形部分の２もしくは３つ以上は、高さが同一であってよいが、ただし、周波数整形部分の少なくとも２つは高さが異なる。
【００３６】
複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅの高さが異なることは、放射エレメント４によって放射されるシグナルの帯域幅特性を変化させるように作用する。複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、従って、アンテナエレメント２の帯域幅を広げるように作用する。
【００３７】
周波数整形デバイスは、放射エレメントの基部の近傍に位置することが好ましく、例えば、構造６上に搭載される。
【００３８】
周波数整形デバイスは、その底部に平面基部を有し、高さの異なる周波数整形部がこの平面基部の上に延びるように示されるが、このデバイスの配向を変更して、この平面基部が周波数整形デバイスの最上部に備えられ、高さの異なる周波数整形部がこの平面最上部の下に延びるようにしてよいことには留意されたい。
【００３９】
放射エレメント４は、支持構造１６により、周波数整形デバイス８の周囲に位置するように保持される。一つの実施形態では、この支持構造１６は、１６ａ、１６ｂ、および１６ｃのセクションを含む。セクション１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、別々のセクションであってよく、または１つの単体構造であってもよい。別の選択肢としての実施形態では、この支持構造１６は、セクション１６ａを例とするセクションを１つだけ含み、セクション１６ｂおよび１６ｃによって識別される領域には空気ギャップが提供される。他の実施形態は、セクション１６ａ、１６ｂ、１６ｃの異なる構成を含んでいてよい。
【００４０】
支持構造１６は、誘電体材料から形成してよい。一つの実施形態では、支持構造は、空気に近い誘電率を持つ誘電体材料を含む。しかし、誘電体材料の誘電率は、アンテナの所望される特性に従って選択することができることは理解されるであろう。
【００４１】
図３は、本発明による別の選択肢としての周波数整形デバイス８を示す。この周波数整形デバイス８は、図２に示したものと類似しているが、本実施形態では、放射エレメント４の最も近傍にある単独の周波数整形部分８ｅが、隣接する周波数整形部分８ｄよりも大きい（高い）。
【００４２】
上述のように、周波数整形デバイス８が厳密に５つの個別の周波数整形部分を含む必要はないこと、およびこれよりも多いまたは少ない個別の周波数整形部分を備えてもよいことは、当業者であれば理解されるであろう。周波数整形デバイスのプロファイル、すなわち、個別の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ等から形成されるプロファイルが、任意のアンテナ配列の特定の周波数特性に応じて異なっていてよいことも理解されるであろう。
【００４３】
さらに、上述のように、周波数整形デバイス８が、単一の単体構造であってよく、または別々の個別の周波数整形デバイス構造から構成されていてもよいことは理解されるであろう。単一の単体構造の形態である周波数整形デバイス８は、ミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）または切削加工（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）技術を用いて複数の周波数整形表面が備えられるように製造してよい。
【００４４】
本発明のさらなる局面では、アンテナエレメント２は、基材６に取り付けられた反射体部材１８を含む。反射体部材１８は、放射エレメント４が作動してＲＦシグナルを放射する場合に、反射体部材１８が入射ＲＦシグナルを放射エレメント４へ向けて反射して戻すように、放射エレメント４に対して配置される。その結果、ＲＦシグナルは、反射体部材１８から離れて所望の領域上を進行する。
【００４５】
好ましい実施形態では、反射体部材１８は、モノポールの形態の無給電エレメントを含む。別の選択肢としての実施形態では、反射体部材１８は、入射ＲＦシグナルを所定の方向へ反射することができるいかなる構造を含んでもよい。さらに、反射体部材１８の断面形状は、環状、四角形状、正方形状、三角形状、またはその他のいかなる形状であってもよい。反射体部材の断面形状は、反射されたシグナルの所望のビームパターンに応じて選択することができる。一つの実施形態では、反射体部材１８は、その基部に支持構造１９を有する。
【００４６】
放射エレメント４および反射体部材１８の相対高さは、図に示したものと異なっていてよいことには留意されたい。
【００４７】
本発明のさらなる局面では、図４および５に示すように、複数の上述のアンテナエレメント２を含むアンテナアレイ２０が提供される。アンテナエレメント２は、各エレメント２がそれぞれの角度領域に対応するように配列され、このことは、特定のエレメント２を作動させることにより、ＲＦシグナルを所望の方向へ放射させることができることを意味する。好ましくは、エレメント２は環状に構成されるが、その他の構成も可能であることは理解されるであろう。
【００４８】
好ましい実施形態では、図４で説明するように、入力部２４で受信されたＲＦシグナルを、シグナルが伝送されるべき方向に応じて特定のアンテナエレメント２へ指向させるＲＦスイッチ２２が提供される。スイッチ２２の操作は、制御入力部２６で受信された制御シグナルによって制御される。スイッチをどのように制御することができるかについては、当業者であれば明らかであり、この局面は、従って、本出願には含まれない。
【００４９】
図４および５の配列は、最大３６０度の方位範囲（ａｚｉｍｕｔｈａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有するアンテナアレイ２０を提供する。
【００５０】
アンテナアレイ２０は、さらに、アンテナエレメント２、特に、放射エレメント４および反射体部材１８の保護のために、例えば図６、７、および８に示すように、レーダードーム２８も備えていてよい。レーダードームは、家庭内環境のためにアンテナ配列の美的デザインを向上させる目的で、本質的に不透明であってよい。
【００５１】
図６、７、および８は、本発明によるアンテナアレイ２０の別の選択肢としての実現を示し、特に、アレイ２０内のアンテナエレメント２を支持する別の選択肢としての方法を示す。
【００５２】
図６の実施形態は、図５の実施形態と類似しているが、各周波数整形デバイス８は、周波数整形デバイス８の視認可能な表面が、図５に示すような一連の同心円ではなく、均一であるように簡略化されている。このことは、アンテナアレイの製造コストを下げるという利点を持つ。図６の周波数整形デバイス８は、支持構造１６の下に１もしくは２つ以上の階段状表面（図示せず）を含み、それによって、図２の周波数整形部分８ｄおよび８ｅに類似の個別の周波数整形部分８ｄ、８ｅが形成される。支持構造１６の下にある周波数整形部分の数は、図２に示したものと異なっていてよいことは理解されるであろう。例えば、図６の実施形態の周波数整形デバイス８は、支持構造１６の下にこれより多い数の個別の周波数整形デバイスを有していてよく、これによって、視認可能部分に周波数整形デバイスが１つしかないという事実を補う。さらに、図６の実施形態では、反射体部材１８が図５に示すような支持構造１９を含まないことにも留意されたい。
【００５３】
図７は、別の選択肢としての実施形態を示し、ここでは、放射エレメント４に付随する周波数整形デバイスが、単体の周波数整形デバイス８として一体化されている。単体の周波数整形デバイス８は、１もしくは２つ以上の階段状表面（図示せず）を各支持構造１６の下に含み、それによって、図２の周波数整形部分８ｄおよび８ｅに類似の個別の周波数整形部分８ｄ、８ｅが形成される。上記のように、周波数整形部分の数は、図２に示したものと異なっていてよいことは理解されるであろう。図７の実施形態は、図２および５に示すような支持構造１９を持つのではなく、周波数整形デバイス８から延びる突起部３０によって支持される反射体部材１８を示す。
【００５４】
図８の実施形態は、図７と類似しているが、図５の支持構造１９を持たず、基部２０によって直接支持される反射体部材１８を持つ。
【００５５】
上述の実施形態間で、種々の特徴を入れ替えてよいことは理解されるであろう。例えば、図５の実施形態の支持構造１９を除去して、反射体部材１８が基部２０上に直接搭載されるようにしてよく、逆も同様である。
【００５６】
周波数整形デバイス８は、数多くの適切な材料から作製することができる。例えば、周波数整形デバイスは、アルミニウムを例とする金属もしくは合金から作製することができ、これを切削加工して所望のプロファイルを形成する。次に、周波数整形デバイス材料に、例えばニッケルフラッシュを用いてめっきを施してよい。周波数整形デバイスは、さらに銀めっきを施して、その電気的特性を向上させてもよい。その他の適切な材料を用いて周波数整形デバイスを形成することもでき、例えば、真鍮または金である。さらなる実施形態によると、周波数整形デバイスは、プラスチックを例とする非金属から切削加工し、次に金属コーティングを施してもよい、これは、製造コストを低下させるために、特定の状況では有利であり得る。
【００５７】
従って、従来のアンテナ配列の持つ問題を解決する、超広帯域無線システムに用いるためのアンテナエレメントおよびアンテナアレイが提供される。
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、アンテナエレメントに関し、詳細には、シグナル強度を最大化し、干渉を低減する超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
超広帯域無線は、デジタルデータを、３．１から１０．６ＧＨｚという非常に広い周波数範囲にわたって伝送する無線技術である。ＲＦエネルギーを広い帯域幅にわたって広げることにより、伝送シグナルは、従来の周波数選択型のＲＦ技術では事実上検出することができない。しかし、伝送電力が低いことにより、通信距離が通常１０から１５メートル未満に限られてしまう。
【０００３】
ＵＷＢには、ＵＷＢ特性を有するパルス波形からシグナルを構築するタイムドメイン方式（ｔｉｍｅ‐ｄｏｍａｉｎ ａｐｐｒｏａｃｈ）、および、従来のＦＦＴに基づく直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を複数の（周波数）帯域に用いてＭＢ‐ＯＦＤＭとする周波数ドメイン変調方式（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ‐ｄｏｍａｉｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ）の２種類の方式がある。これらのＵＷＢ方式はいずれも、周波数スペクトル内の非常に広い帯域幅を有効範囲とするスペクトル成分を発生するもので、従って超広帯域無線という用語になるのだが、そこで、その帯域幅は、中心周波数の２０パーセント超、通常は少なくとも５００ＭＨｚを占める。
【０００４】
このような超広帯域無線の特性は、非常に広い帯域幅と合わせて、ＵＷＢが、家庭または職場の環境における高速無線通信を提供するための理想的な技術であることを意味しており、その環境では、通信機器が互いに１０から１５ｍの範囲内にある。
【０００５】
図１は、超広帯域無線通信用の多帯域直交周波数分割多重（ＭＢ‐ＯＦＤＭ）システムにおける周波数帯域の配列を示す。ＭＢ‐ＯＦＤＭシステムは、各々５２８ＭＨｚである１４個のサブ帯域を含み、アクセス方式として、サブ帯域間を３１２.５ｎｓ毎にホッピングする周波数を用いる。各サブ帯域内では、ＯＦＤＭ、およびＱＰＳＫまたはＤＣＭコーディングを用いてデータが伝送される。およそ５ＧＨｚ、現時点では５．１から５．８ＧＨｚ、のサブ帯域が、例えば８０２．１１ａＷＬＡＮシステム、警備機関の通信システム、または航空業界などの現存の狭帯域無線システムへの干渉を避けるために、未使用で残されていることには留意されたい。
【０００６】
１４個のサブ帯域は、５種類の帯域グループを構成しており、４種類が５２８ＭＨｚのサブ帯域を３個有し、１種類の帯域グループが５２８ＭＨｚのサブ帯域を２個有している。図１に示すように、第一の帯域グループは、サブ帯域１、サブ帯域２、およびサブ帯域３を含む。例としてのＵＷＢシステムでは、帯域グループのサブ帯域間をホッピングする周波数を使用し、それによって、第一のデータシンボルは、帯域グループの第一の周波数サブ帯域内の第一の３１２．５ｎｓの長さの時間間隔内で伝送され、第二のデータシンボルは、帯域グループの第二の周波数サブ帯域内の第二の３１２．５ｎｓの長さの時間間隔内で伝送され、第三のデータシンボルは、帯域グループの第三の周波数サブ帯域内の第三の３１２．５ｎｓの長さの時間間隔内で伝送される。従って、各時間間隔の間、データシンボルは、例えば、３９６０ＭＨｚを中心周波数とする５２８ＭＨｚのベース帯域シグナルを有するサブ帯域２など、５２８ＭＨｚの帯域幅を有する各々のサブ帯域内で伝送される。
【０００７】
このような超広帯域無線の技術的特性は、これが、データ通信の分野でのアプリケーションに採用されつつあることを意味している。例えば、以下の環境において、ケーブル通信の代替とすることを目的とする広範囲にわたる種々のアプリケーションが存在し、
‐ＰＣとその周辺機器、すなわち、ハードディスクドライブ、ＣＤライター、プリンター、スキャナー、などの外付けデバイスとの間の通信、
‐テレビ、およびワイヤレス手段、ワイヤレススピーカーなどで接続されるデバイス、などのホームエンターテイメント、
‐携帯デバイスおよびＰＣの間の通信、例えば、携帯電話およびＰＤＡ、デジタルカメラおよびＭＰ３プレイヤー、などが存在する。
【０００８】
超広帯域無線システムに用いられるアンテナ配列は、通常、無指向性であり、これは、無線シグナルが１つのまたは複数の能動放射エレメントからすべての方向へ向かって送信されることを意味し、３．１から１０．６ＧＨｚの全ＵＷＢ帯域幅にわたる操作を支持する数多くの無指向性アンテナが考案されてきた。
【０００９】
このことにより、特定の環境において（例えば家庭）、１つのデバイスからのデータ移送が別のデバイスからのデータ移送を干渉することが引き起こされ得る。従って、そのような高速通信ネットワークでは、指向性が求められる。
【００１０】
非常に高いデータ速度のアプリケーションを対象とする将来のシステムでは、その各々が特定の角度領域（ａｎｇｕｌａｒ ｓｅｃｔｏｒ）を対象とする数多くの高ゲインエレメントを用いることに利点がある。超広帯域無線ネットワークに必要である広い帯域幅を提供する進行波エレメントを用いることができるが、このようなエレメントのアレイは比較的大型である。
【００１１】
アンテナは、例えば地板（ｇｒｏｕｎｄ ｐｌａｎｅ）に起因する、障害となる回折効果からアンテナの操作を切り離すように構成されたチョークエレメント（ｃｈｏｋｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含むこともできる。そのようなチョーク部材は、金属構造体に沿った電流の流れを抑えるように作用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、上記の従来の配列の持つ問題点を解決する、超広帯域無線システムに用いるためのアンテナエレメントおよびアンテナ配列を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明の概要
発明者らは、放射エレメントに対して周波数整形デバイスを特定の方法で構成することにより、周波数整形デバイスが、シグナルをチョークするのではなく、放射エレメントによって放出されたシグナルに対する広帯域化効果に作用することができることを見出した。
【００１４】
本発明の第一の局面によると、超広帯域無線ネットワークに用いるアンテナエレメントが提供され、このアンテナエレメントは、フィードポイントで受信したシグナルに応じて一定の範囲にわたる周波数のシグナルを放射する放射エレメント；および放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する周波数整形デバイスを含み、この周波数整形デバイスは、放射エレメントに対する広帯域化デバイス（ｂｒｏａｄ‐ｂａｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）として作用するプロファイルを有するように構成される。
【００１５】
好ましくは、周波数整形デバイスは、フィードポイントの近傍に位置する複数の個別の周波数整形部分を含む。
【００１６】
好ましくは、複数の個別の周波数整形部分は、同心円状に配列された表面を含む。
【００１７】
好ましくは、複数の同心円状に配列された表面は、それぞれに高さを有し、同心円状に配列された表面の高さは、アンテナエレメントの基材に対して垂直である方向に測定される。
【００１８】
好ましくは、複数の同心円状に配列された表面は、異なる高さを有する。
【００１９】
好ましくは、放射エレメントは、無指向性モノポールを含む。
【００２０】
好ましくは、アンテナエレメントは、放射エレメントによって放射されたＲＦシグナルが所定の方向へ反射されるように放射エレメントに対して配置される、反射体部材をさらに含む。
【００２１】
好ましくは、反射体部材は、無給電エレメント（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。
【００２２】
好ましくは、無給電エレメントは、モノポールの形態である。
【００２３】
本発明の第二の局面によると、超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナアレイが提供され、このアンテナアレイは、複数のアンテナエレメントを含み、各エレメントは上述の通りである。
【００２４】
好ましくは、複数のアンテナエレメントは、各エレメントがそれぞれの角度領域に対応するように配列される。
【００２５】
好ましくは、複数のアンテナエレメントは、環状に配列される。
【００２６】
好ましくは、アンテナアレイは、入力部で受信されたシグナルを複数のアンテナエレメントのうちの選択された１もしくは２つ以上に供給するための、複数のアンテナエレメントの各々に接続されたスイッチをさらに含む。
【００２７】
好ましくは、スイッチの操作は、スイッチへの制御入力部（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｐｕｔ）にて受信された制御シグナルによって制御される。
【００２８】
好ましくは、アンテナアレイは、複数のアンテナエレメントの各々を収容するように配置されたレーダードームをさらに含む。レーダードームは、安全性および／または美観上の理由で提供してよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明を、単なる一例として、以下の図面を参照して説明する。
【００３０】
【図１】図１は、超広帯域無線通信のための、多帯域直交周波数分割多重（ＭＢ‐ＯＦＤＭ）システムにおける周波数帯域の配列を示す図である。
【図２】図２は、本発明による周波数整形デバイスを持つアンテナエレメントの断面図である。
【図３】図３は、本発明による別の選択肢としての周波数整形デバイスを示す図である。
【図４】図４は、本発明によるアンテナ配列のブロック図である。ならびに、
【図５】図５は、本発明の第一の実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。
【図６】図６は、本発明のさらなる実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。
【図７】図７は、本発明のさらなる実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。および、
【図８】図８は、本発明のさらなる実施形態によるアンテナ配列の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明を、超広帯域無線ネットワークにおける使用に関連して本明細書にてさらに説明するが、本発明をその他の種類の無線通信ネットワークにおける使用に適合することができることは理解されるであろう。
【００３２】
図２は、本発明によるアンテナエレメント２の断面図を示す。エレメント２は、無指向性モノポールの形態である放射エレメント４を含み、これは、実質的に基材６に対して垂直となるように配列される。
【００３３】
アンテナエレメント２は、ＤＣ給電ライン（ＤＣ ｓｕｐｐｌｙ ｌｉｎｅｓ）からの放射エレメント４のフィードラインにて交流を「適合」させるように設計される周波数整形デバイス８も含む。周波数整形デバイス８は、広範囲の周波数にわたって放射エレメント４から放射された場に周波数整形デバイス８が影響を与えるように、所定のプロファイルによって形成される。その結果、周波数整形デバイス８は、広い帯域幅、特に超広帯域無線ネットワークに用いられる帯域幅にわたって良好な反射減衰特性（ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）が得られる放射エレメント４に対する広帯域化デバイスとして作用する。
【００３４】
好ましい実施形態では、周波数整形デバイス８は、複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅを含み、周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、放射エレメント４のフィードポイントの周囲に配列される個別の表面を実質的に形成する。複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、好ましくは、同心円状の表面を含み、基材６からの高さが異なっている。複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、別々のセクションであってよく、または単体のデバイスであってもよい。例えば、単体のデバイスとして形成される場合、複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、その部分が高さの異なる隣接する溝部を区切る、別々の同心円状溝部を用いて形成されていてよい。別の選択肢として、単体のセクションは、周波数整形デバイスの１つの部分から次の部分へ、高さが段階的に変化するように形成してもよい。
【００３５】
周波数整形デバイスが、図２に示す例よりも少ないまたは多い数の部分を有していてよいことは理解されるであろう。さらに、周波数整形部分の２もしくは３つ以上は、高さが同一であってよいが、ただし、周波数整形部分の少なくとも２つは高さが異なる。
【００３６】
複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅの高さが異なることは、放射エレメント４によって放射されるシグナルの帯域幅特性を変化させるように作用する。複数の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、および８ｅは、従って、アンテナエレメント２の帯域幅を広げるように作用する。
【００３７】
周波数整形デバイスは、放射エレメントの基部の近傍に位置することが好ましく、例えば、構造６上に搭載される。
【００３８】
周波数整形デバイスは、その底部に平面基部を有し、高さの異なる周波数整形部がこの平面基部の上に延びるように示されるが、このデバイスの配向を変更して、この平面基部が周波数整形デバイスの最上部に備えられ、高さの異なる周波数整形部がこの平面最上部の下に延びるようにしてよいことには留意されたい。
【００３９】
放射エレメント４は、支持構造１６により、周波数整形デバイス８の周囲に位置するように保持される。一つの実施形態では、この支持構造１６は、１６ａ、１６ｂ、および１６ｃのセクションを含む。セクション１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、別々のセクションであってよく、または１つの単体構造であってもよい。別の選択肢としての実施形態では、この支持構造１６は、セクション１６ａを例とするセクションを１つだけ含み、セクション１６ｂおよび１６ｃによって識別される領域には空気ギャップが提供される。他の実施形態は、セクション１６ａ、１６ｂ、１６ｃの異なる構成を含んでいてよい。
【００４０】
支持構造１６は、誘電体材料から形成してよい。一つの実施形態では、支持構造は、空気に近い誘電率を持つ誘電体材料を含む。しかし、誘電体材料の誘電率は、アンテナの所望される特性に従って選択することができることは理解されるであろう。
【００４１】
図３は、本発明による別の選択肢としての周波数整形デバイス８を示す。この周波数整形デバイス８は、図２に示したものと類似しているが、本実施形態では、放射エレメント４の最も近傍にある単独の周波数整形部分８ｅが、隣接する周波数整形部分８ｄよりも大きい（高い）。
【００４２】
上述のように、周波数整形デバイス８が厳密に５つの個別の周波数整形部分を含む必要はないこと、およびこれよりも多いまたは少ない個別の周波数整形部分を備えてもよいことは、当業者であれば理解されるであろう。周波数整形デバイスのプロファイル、すなわち、個別の周波数整形部分、８ａ、８ｂ、８ｃ等から形成されるプロファイルが、任意のアンテナ配列の特定の周波数特性に応じて異なっていてよいことも理解されるであろう。
【００４３】
さらに、上述のように、周波数整形デバイス８が、単一の単体構造であってよく、または別々の個別の周波数整形デバイス構造から構成されていてもよいことは理解されるであろう。単一の単体構造の形態である周波数整形デバイス８は、ミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）または切削加工（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）技術を用いて複数の周波数整形表面が備えられるように製造してよい。
【００４４】
本発明のさらなる局面では、アンテナエレメント２は、基材６に取り付けられた反射体部材１８を含む。反射体部材１８は、放射エレメント４が作動してＲＦシグナルを放射する場合に、反射体部材１８が入射ＲＦシグナルを放射エレメント４へ向けて反射して戻すように、放射エレメント４に対して配置される。その結果、ＲＦシグナルは、反射体部材１８から離れて所望の領域上を進行する。
【００４５】
好ましい実施形態では、反射体部材１８は、モノポールの形態の無給電エレメントを含む。別の選択肢としての実施形態では、反射体部材１８は、入射ＲＦシグナルを所定の方向へ反射することができるいかなる構造を含んでもよい。さらに、反射体部材１８の断面形状は、環状、四角形状、正方形状、三角形状、またはその他のいかなる形状であってもよい。反射体部材の断面形状は、反射されたシグナルの所望のビームパターンに応じて選択することができる。一つの実施形態では、反射体部材１８は、その基部に支持構造１９を有する。
【００４６】
放射エレメント４および反射体部材１８の相対高さは、図に示したものと異なっていてよいことには留意されたい。
【００４７】
本発明のさらなる局面では、図４および５に示すように、複数の上述のアンテナエレメント２を含むアンテナアレイ２０が提供される。アンテナエレメント２は、各エレメント２がそれぞれの角度領域に対応するように配列され、このことは、特定のエレメント２を作動させることにより、ＲＦシグナルを所望の方向へ放射させることができることを意味する。好ましくは、エレメント２は環状に構成されるが、その他の構成も可能であることは理解されるであろう。
【００４８】
好ましい実施形態では、図４で説明するように、入力部２４で受信されたＲＦシグナルを、シグナルが伝送されるべき方向に応じて特定のアンテナエレメント２へ指向させるＲＦスイッチ２２が提供される。スイッチ２２の操作は、制御入力部２６で受信された制御シグナルによって制御される。スイッチをどのように制御することができるかについては、当業者であれば明らかであり、この局面は、従って、本出願には含まれない。
【００４９】
図４および５の配列は、最大３６０度の方位範囲（ａｚｉｍｕｔｈａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有するアンテナアレイ２０を提供する。
【００５０】
アンテナアレイ２０は、さらに、アンテナエレメント２、特に、放射エレメント４および反射体部材１８の保護のために、例えば図６、７、および８に示すように、レーダードーム２８も備えていてよい。レーダードームは、家庭内環境のためにアンテナ配列の美的デザインを向上させる目的で、本質的に不透明であってよい。
【００５１】
図６、７、および８は、本発明によるアンテナアレイ２０の別の選択肢としての実現を示し、特に、アレイ２０内のアンテナエレメント２を支持する別の選択肢としての方法を示す。
【００５２】
図６の実施形態は、図５の実施形態と類似しているが、各周波数整形デバイス８は、周波数整形デバイス８の視認可能な表面が、図５に示すような一連の同心円ではなく、均一であるように簡略化されている。このことは、アンテナアレイの製造コストを下げるという利点を持つ。図６の周波数整形デバイス８は、支持構造１６の下に１もしくは２つ以上の階段状表面（図示せず）を含み、それによって、図２の周波数整形部分８ｄおよび８ｅに類似の個別の周波数整形部分８ｄ、８ｅが形成される。支持構造１６の下にある周波数整形部分の数は、図２に示したものと異なっていてよいことは理解されるであろう。例えば、図６の実施形態の周波数整形デバイス８は、支持構造１６の下にこれより多い数の個別の周波数整形デバイスを有していてよく、これによって、視認可能部分に周波数整形デバイスが１つしかないという事実を補う。さらに、図６の実施形態では、反射体部材１８が図５に示すような支持構造１９を含まないことにも留意されたい。
【００５３】
図７は、別の選択肢としての実施形態を示し、ここでは、放射エレメント４に付随する周波数整形デバイスが、単体の周波数整形デバイス８として一体化されている。単体の周波数整形デバイス８は、１もしくは２つ以上の階段状表面（図示せず）を各支持構造１６の下に含み、それによって、図２の周波数整形部分８ｄおよび８ｅに類似の個別の周波数整形部分８ｄ、８ｅが形成される。上記のように、周波数整形部分の数は、図２に示したものと異なっていてよいことは理解されるであろう。図７の実施形態は、図２および５に示すような支持構造１９を持つのではなく、周波数整形デバイス８から延びる突起部３０によって支持される反射体部材１８を示す。
【００５４】
図８の実施形態は、図７と類似しているが、図５の支持構造１９を持たず、基部２０によって直接支持される反射体部材１８を持つ。
【００５５】
上述の実施形態間で、種々の特徴を入れ替えてよいことは理解されるであろう。例えば、図５の実施形態の支持構造１９を除去して、反射体部材１８が基部２０上に直接搭載されるようにしてよく、逆も同様である。
【００５６】
周波数整形デバイス８は、数多くの適切な材料から作製することができる。例えば、周波数整形デバイスは、アルミニウムを例とする金属もしくは合金から作製することができ、これを切削加工して所望のプロファイルを形成する。次に、周波数整形デバイス材料に、例えばニッケルフラッシュを用いてめっきを施してよい。周波数整形デバイスは、さらに銀めっきを施して、その電気的特性を向上させてもよい。その他の適切な材料を用いて周波数整形デバイスを形成することもでき、例えば、真鍮または金である。さらなる実施形態によると、周波数整形デバイスは、プラスチックを例とする非金属から切削加工し、次に金属コーティングを施してもよい、これは、製造コストを低下させるために、特定の状況では有利であり得る。
【００５７】
従って、従来のアンテナ配列の持つ問題を解決する、超広帯域無線システムに用いるためのアンテナエレメントおよびアンテナアレイが提供される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナエレメントであって、前記アンテナエレメントは：
フィードポイントで受信したシグナルに応じて一定の範囲にわたる周波数のシグナルを放射する放射エレメント；および、
前記放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する周波数整形デバイスであって、前記周波数整形デバイスは、前記放射エレメントに対する広帯域化デバイスとして作用するプロファイルを有するように構成される、周波数整形デバイス、
を含む、アンテナエレメント。
【請求項２】
前記周波数整形デバイスが、複数の個別の周波数整形部分を含む、請求項１に記載のアンテナエレメント。
【請求項３】
前記複数の個別の周波数整形部分が、同心円状の表面を含む、請求項２に記載のアンテナエレメント。
【請求項４】
前記複数の個別の周波数整形部分が、それぞれに高さを有し、個別の周波数整形部分の前記高さが、前記アンテナエレメントの基材に対して垂直である方向に測定される、請求項２または３に記載のアンテナエレメント。
【請求項５】
前記個別の周波数整形部分のうちの少なくとも２つが異なる高さを有する、請求項２から４のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項６】
前記周波数整形デバイスが、前記放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する、請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項７】
前記周波数整形デバイスが、前記放射エレメントを支持する基材上に搭載される、請求項６に記載のアンテナエレメント。
【請求項８】
前記放射エレメントを支持するための支持構造をさらに含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項９】
前記支持構造が、前記複数の個別の周波数整形部分の１もしくは２つ以上の上に位置する、請求項８に記載のアンテナエレメント。
【請求項１０】
前記支持構造が誘電体材料を含む、請求項８または９に記載のアンテナエレメント。
【請求項１１】
前記誘電体材料が、空気に近い誘電率を有する、請求項１０に記載のアンテナエレメント。
【請求項１２】
前記放射エレメントが、無指向性モノポールを含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１３】
前記放射エレメントによって放射されたＲＦシグナルが所定の方向へ反射されるように前記放射エレメントに対して配置される反射体部材：
をさらに含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１４】
前記反射体部材が、無給電エレメントを含む、請求項１３に記載のアンテナエレメント。
【請求項１５】
前記無給電エレメントが、モノポールの形態である、請求項１４に記載のアンテナエレメント。
【請求項１６】
前記反射体部材を支持するための支持構造をさらに含む、請求項１５に記載のアンテナエレメント。
【請求項１７】
前記周波数整形デバイスが、金属または金属合金から形成される、請求項１から１６のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１８】
前記周波数整形デバイスが、非金属から形成される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１９】
前記周波数整形デバイスが、金属または合金コーティングを施される、請求項１４または１５に記載のアンテナエレメント。
【請求項２０】
前記周波数整形デバイスが、単体部材から形成される、請求項１から１９のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項２１】
超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナアレイであって、前記アンテナアレイは：
各々のエレメントが請求項１から２０のいずれか１項に記載されるエレメントである複数のアンテナエレメントを含む、
アンテナアレイ。
【請求項２２】
前記複数のアンテナエレメントが、各々のエレメントがそれぞれの角度領域に対応するように配列される、請求項２１に記載のアンテナアレイ。
【請求項２３】
前記複数のアンテナエレメントが環状に配列される、請求項２２に記載のアンテナアレイ。
【請求項２４】
それぞれのアンテナエレメントの前記周波数整形デバイスが、単一の周波数整形デバイスを形成するように構成される、請求項２１、２２、または２３に記載のアンテナアレイ。
【請求項２５】
前記複数のアンテナエレメントの各々に接続され、入力部で受信されたシグナルを前記複数のアンテナエレメントのうちの選択された１もしくは２つ以上に提供するためのスイッチ：
をさらに含む、請求項２１から２４のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項２６】
前記スイッチの操作が、前記スイッチへの制御入力部で受信された制御シグナルによって制御される、請求項２５に記載のアンテナアレイ。
【請求項２７】
前記複数のアンテナエレメントの各々を収容するように配置されたレーダードームをさらに含む、請求項２１から２６のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項２８】
前記レーダードームが不透明である、請求項２７に記載のアンテナアレイ。
【請求項２９】
添付の図面の図２、３、４、５、６、７、および８を参照して、上文にて実質的に説明したアンテナエレメント。
【請求項３０】
添付の図面の図３、４、５、６、７、および８を参照して、上文にて実質的に説明したアンテナアレイ。
【請求項１】
超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナエレメントであって、前記アンテナエレメントは：
フィードポイントで受信したシグナルに応じて一定の範囲にわたる周波数のシグナルを放射する放射エレメント；および、
前記放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する周波数整形デバイスであって、前記周波数整形デバイスは、前記放射エレメントに対する広帯域化デバイスとして作用するプロファイルを有するように構成される、周波数整形デバイス、
を含む、アンテナエレメント。
【請求項２】
前記周波数整形デバイスが、複数の個別の周波数整形部分を含む、請求項１に記載のアンテナエレメント。
【請求項３】
前記複数の個別の周波数整形部分が、同心円状の表面を含む、請求項２に記載のアンテナエレメント。
【請求項４】
前記複数の個別の周波数整形部分が、それぞれに高さを有し、個別の周波数整形部分の前記高さが、前記アンテナエレメントの基材に対して垂直である方向に測定される、請求項２または３に記載のアンテナエレメント。
【請求項５】
前記個別の周波数整形部分のうちの少なくとも２つが異なる高さを有する、請求項２から４のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項６】
前記周波数整形デバイスが、前記放射エレメントのフィードポイントの近傍に位置する、請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項７】
前記周波数整形デバイスが、前記放射エレメントを支持する基材上に搭載される、請求項６に記載のアンテナエレメント。
【請求項８】
前記放射エレメントを支持するための支持構造をさらに含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項９】
前記支持構造が、前記複数の個別の周波数整形部分の１もしくは２つ以上の上に位置する、請求項８に記載のアンテナエレメント。
【請求項１０】
前記支持構造が誘電体材料を含む、請求項８または９に記載のアンテナエレメント。
【請求項１１】
前記誘電体材料が、空気に近い誘電率を有する、請求項１０に記載のアンテナエレメント。
【請求項１２】
前記放射エレメントが、無指向性モノポールを含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１３】
前記放射エレメントによって放射されたＲＦシグナルが所定の方向へ反射されるように前記放射エレメントに対して配置される反射体部材：
をさらに含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１４】
前記反射体部材が、無給電エレメントを含む、請求項１３に記載のアンテナエレメント。
【請求項１５】
前記無給電エレメントが、モノポールの形態である、請求項１４に記載のアンテナエレメント。
【請求項１６】
前記反射体部材を支持するための支持構造をさらに含む、請求項１５に記載のアンテナエレメント。
【請求項１７】
前記周波数整形デバイスが、金属または金属合金から形成される、請求項１から１６のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１８】
前記周波数整形デバイスが、非金属から形成される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項１９】
前記周波数整形デバイスが、金属または合金コーティングを施される、請求項１４または１５に記載のアンテナエレメント。
【請求項２０】
前記周波数整形デバイスが、単体部材から形成される、請求項１から１９のいずれか１項に記載のアンテナエレメント。
【請求項２１】
超広帯域無線ネットワークに用いるためのアンテナアレイであって、前記アンテナアレイは：
各々のエレメントが請求項１から２０のいずれか１項に記載されるエレメントである複数のアンテナエレメントを含む、
アンテナアレイ。
【請求項２２】
前記複数のアンテナエレメントが、各々のエレメントがそれぞれの角度領域に対応するように配列される、請求項２１に記載のアンテナアレイ。
【請求項２３】
前記複数のアンテナエレメントが環状に配列される、請求項２２に記載のアンテナアレイ。
【請求項２４】
それぞれのアンテナエレメントの前記周波数整形デバイスが、単一の周波数整形デバイスを形成するように構成される、請求項２１、２２、または２３に記載のアンテナアレイ。
【請求項２５】
前記複数のアンテナエレメントの各々に接続され、入力部で受信されたシグナルを前記複数のアンテナエレメントのうちの選択された１もしくは２つ以上に提供するためのスイッチ：
をさらに含む、請求項２１から２４のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項２６】
前記スイッチの操作が、前記スイッチへの制御入力部で受信された制御シグナルによって制御される、請求項２５に記載のアンテナアレイ。
【請求項２７】
前記複数のアンテナエレメントの各々を収容するように配置されたレーダードームをさらに含む、請求項２１から２６のいずれか１項に記載のアンテナアレイ。
【請求項２８】
前記レーダードームが不透明である、請求項２７に記載のアンテナアレイ。
【請求項２９】
添付の図面の図２、３、４、５、６、７、および８を参照して、上文にて実質的に説明したアンテナエレメント。
【請求項３０】
添付の図面の図３、４、５、６、７、および８を参照して、上文にて実質的に説明したアンテナアレイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１１−５０１４９２（Ｐ２０１１−５０１４９２Ａ）
【公表日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２８４８３（Ｐ２０１０−５２８４８３）
【出願日】平成２０年１０月１３日（２００８．１０．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／００３４７４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０４７５４５
【国際公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（５０７３４５５３８）アイティーアイ スコットランド リミテッド (34)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１３日（２００８．１０．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／００３４７４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０４７５４５
【国際公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（５０７３４５５３８）アイティーアイ スコットランド リミテッド (34)
【Ｆターム（参考）】
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