スロットアンテナ
【課題】基板と、結合式フィード構造と、接地部材と、を備えるスロットアンテナを提供する。
【解決手段】結合式フィード構造は、基板の頂面に設けられる。結合式フィード構造は、第１の結合部材と、第２の結合部材と、を含む。第２の結合部材は、第１の結合部材から離れるようにその傍に設けられる。接地部材は、基板の底面に電気的に接続され、且つスロットを有する。スロットの一部は、第１の結合部材及び第２の結合部材の下に設けられる。
【解決手段】結合式フィード構造は、基板の頂面に設けられる。結合式フィード構造は、第１の結合部材と、第２の結合部材と、を含む。第２の結合部材は、第１の結合部材から離れるようにその傍に設けられる。接地部材は、基板の底面に電気的に接続され、且つスロットを有する。スロットの一部は、第１の結合部材及び第２の結合部材の下に設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットアンテナに関し、特に、スロットを小型化可能なスロットアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナとは、回路における電磁エネルギーを相互に変換できる結合素子又は導電システムである。例としては、信号を伝送する場合、アンテナは、動作周波数の無線信号の電気エネルギーを電磁エネルギーに変換して、周囲の環境に放射する。信号を受信する場合、アンテナは、動作周波数の無線信号の電磁エネルギーの放射を受信し、電気エネルギーに変換し、受信器に提供して処理する。一般的に、アンテナの特性と効能を、放射パターン（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ）、反射減衰量（Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）、アンテナ利得（Ａｎｔｅｎｎａ Ｇａｉｎ）等のパラメータによって判定することができる。
【０００３】
動作周波数及び必要な機能は、通信製品によって異なるため、信号を放射又は受信するためのアンテナ設計も、例えば、ダイポールアンテナ（ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、モノポールアンテナ（ｍｏｎｏｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、進行波型アンテナ（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ−Ｗａｖｅ Ｗｉｒｅ ａｎｔｅｎｎａ）、ヘリカルアンテナ（Ｈｅｌｉｃａｌ ａｎｔｅｎｎａ）、スパイラルアンテナ（Ｓｐｉｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ）、リングアンテナ（Ｒｉｎｇ ａｎｔｅｎｎａ）、マイクロストリップアンテナ（Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ａｎｔｅｎｎａ）、プリントアンテナ（Ｐｒｉｎｔ Ａｎｔｅｎｎａ）等のような様々なものがある。そのうち、無線ネットワークへの応用において、水平面における好ましいカバレッジを製品に持たせるように、ダイポールアンテナ（ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）を利用して全指向性の放射パターンを得ることは一般的であるが、ダイポールアンテナは、製品から突き出したり、製品の体積と設計上の困難度を増加させるという欠点があるのに対して、マイクロストリップアンテナは、小体積、軽量、低コスト、生産・製造しやすいという利点を持っている。そのため、製品の体積を更に低減する場合、マイクロストリップアンテナは、十分採用に値する方式である。従来のマイクロストリップアンテナのフィード方法として、例えば、同軸ケーブルフィード、マイクロストリップラインフィード、共平面導波フィード（ＣＰＷ）等のような多種のものがある。マイクロストリップアンテナの有効帯域幅を拡大するためのまた他の従来のフィード方式として、スロット結合による方式がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の密閉型スロットアンテナについて、その必要な共振長が無線信号の動作周波数波長の１/２であるため、そのスロットは、割りに広い接地面の空間を占めて、手持ち式モバイル通信装置にあまり適用されない。従来の開口型スロットアンテナは、スロットの必要な共振長が無線信号の動作周波数波長の１/４まで縮小できるとは言え、現今の電気製品の小型化トレンドで、次第に対応できなくなる。そのため、共振長がより短いスロットアンテナの発展は、この業界が緊急に検討・研究しはじめなければならない課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来技術の問題を解決するために、本発明の一技術様態は、主に本発明より提出される結合式フィード構造を利用してアンテナの共振モードを励起し、更に、スロットの必要な共振長を無線信号の動作周波数波長の１/８に縮小させる効果を達成するスロットアンテナを提供する。また、本発明のスロットアンテナについては、結合式フィード構造の幾何的なサイズを調整することによって、その等価的な容量リアクタンス又は誘導リアクタンスを対応的に変化させ、更にスロットアンテナに必要な放射特性を持たせ、結合式フィード構造の第２の結合部材を接地させることで、スロットが固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロットの長さを縮小することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。また、本発明のスロットアンテナが通常の電気装置に用いられる場合、スロットを直接に電気装置の金属後蓋に設け、更にアンテナ放射のクリアランスを無くせるという利点を達成することができる。なお、マイクロストリップラインの形式による本発明の結合式フィード構造が等価コンデンサを形成し、実物コンデンサを設けるためのコストを省くことも可能になる。
【０００６】
本発明の一実施例によると、無線信号を伝送するためのスロットアンテナである。スロットアンテナは、基板と、結合式フィード構造と、接地部材と、を備える。基板は、頂面と、底面と、を有する。結合式フィード構造は、頂面に設けられる。結合式フィード構造は、第１の結合部材と、第２の結合部材と、を含む。第２の結合部材は、第１の結合部材から離れるようにその傍に設けられる。接地部材は、底面に電気的に接続され、且つスロットを有する。スロットの一部は、第１の結合部材及び第２の結合部材の下に設けられる。
【０００７】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部材は、第１の結合部を含む。第２の結合部材は、第２の結合部を含む。第１の結合部と第２の結合部は、第１の方向と大体平行するように頂面に並んで設けられる。
【０００８】
本発明の一実施例において、前記スロットは、密閉状を呈する。スロットは、第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持つ。長さは、無線信号波長の１/２又は１/４である。
【０００９】
本発明の一実施例において、前記スロットは、開口状を呈する。スロットは、第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持つ。長さは、無線信号波長の１/８である。
【００１０】
本発明の一実施例において、前記スロットは、開口を有する。第１の方向におけるスロットの幅は、開口から離れる方向に向かって次第に拡大する。
【００１１】
本発明の一実施例において、前記第２の結合部材は、曲げ部を更に含む。曲げ部は、第２の結合部に接続される。第１の結合部と曲げ部との両者は、第１の方向における第１の幅を隔て、第１の幅を変更することによって、結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部は、第２の幅を有し、第２の幅を変更することによって、結合式フィード構造の誘導リアクタンス値を調整することができる。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部と第２の結合部との両者は、第２の方向における第３の幅を隔て、第３の幅を変更することによって、結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる。
【００１４】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部は、頂面の縁部にある。
【００１５】
本発明の一実施例において、前記基板は、貫通孔を有する。貫通孔は、第２の結合部材の第１の結合部材から離れた一端に近い。第２の結合部材は、貫通孔を介して接地部材に電気的に接続される。
【００１６】
本発明の一実施例において、前記第２の結合部材は、短絡点を有し、且つその短絡点で貫通孔を介して接地部材に電気的に接続される。
【００１７】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部材は、第１の結合部に電気的に接続されるフィード部を更に含む。
【００１８】
本発明の一実施例において、前記フィード部は、マイクロストリップライン又は同軸ケーブルである。
【００１９】
本発明の一実施例において、前記スロットは、Ｌ型を呈する。
【００２０】
本発明の一実施例において、前記スロットは、Ｕ型を呈する。
【００２１】
本発明の一実施例において、前記接地部材は、電気装置の金属後蓋である。
【００２２】
本発明の一実施例において、前記スロットは、金属後蓋の出音孔である。
【００２３】
本発明の一実施例において、前記金属後蓋は、ロゴ（Ｌｏｇｏ）を有する。スロットは、ロゴの一部である。
【００２４】
本発明の一実施例において、前記基板は、プリント回路基板又はフレキシブル回路基板である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の一実施例によるスロットアンテナを示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示したスロットアンテナを示す側面図である。
【図２】図１Ａに示した結合式フィード構造を示す部分拡大図である。
【図３Ａ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図３Ｂ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図３Ｃ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図３Ｄ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図４】図１Ａに示したスロットアンテナの電気装置への応用を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の複数の実施例を図面によって開示し、明確に説明するように、実務上の数多くの細部を下記でまとめて説明する。しかしながら、これらの実務上の細部は、本発明を限定するためのものではないことは、理解すべきである。つまり、本発明の一部の実施例において、これらの実務上の細部は必須なものではない。また、図面を簡略化するように、従来慣用の構造と素子を、図面において簡単に示す。
【００２７】
本発明の一技術態様は、スロットアンテナである。より具体的には、主に、本発明より提出される結合式フィード構造を利用してアンテナの共振モードを励起し、更に、スロットの必要な共振長を無線信号の動作周波数波長の１/８に縮小させる効果を達成する。また、本発明のスロットアンテナについては、結合式フィード構造の幾何的なサイズを調整することによって、その等価的な容量リアクタンス又は誘導リアクタンスを対応的に変化させ、更にスロットアンテナに必要な放射特性を持たせて、結合式フィード構造の第２の結合部材を接地させることで、スロットが固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロットの長さを縮小することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。また、本発明のスロットアンテナが通常の電気装置に用いられる場合、スロットを直接に電気装置の金属後蓋に設け、更にアンテナ放射のクリアランスを無くせるという利点を達成することができる。なお、マイクロストリップラインの形式による本発明の結合式フィード構造が等価コンデンサを形成し、実物コンデンサを設けるためのコストを省くことも可能になる。
【００２８】
本発明の一実施例によるスロットアンテナ１を示す上面図である図１Ａと、図１Ａに示したスロットアンテナ１を示す側面図である図１Ｂと、を参照する。
【００２９】
図１Ａと図１Ｂに示すように、本発明のスロットアンテナ１は、コンピュータ装置（例えば、個人用コンピュータ、ノート型コンピュータ、パネルコンピュータ等）又は通信製品（例えば、携帯電話、インターホン等）に用いられるが、これに限定されない。つまり、本発明のスロットアンテナ１は、無線送受信機能を持つ如何なる電気製品に用いられてもよく、電気製品がそれ自身の体積又はアンテナのサイズに対して小型化の必要があれば、スロットアンテナ１のスロット１４０を効果的に小型化するという本発明の理念の応用によって達成することができる。
図１Ａと図１Ｂに示すように、本実施例において、スロットアンテナ１は、特定周波数の無線信号の伝送に用いることができる。
【００３０】
スロットアンテナ１は、基板１０と、結合式フィード構造１２と、接地部材１４と、を備える。スロットアンテナ１の基板１０として、ＦＲ４グラスウール板、ＦＲＰグラスウール板若しくはセラミック基板を基材とするプリント回路基板、又はフレキシブル回路基板であってもよいが、これに限定されない。スロットアンテナ１の基板１０は、頂面１０ａと、底面１０ｂと、を有する。スロットアンテナ１の結合式フィード構造１２は、基板１０の頂面１０ａに設けられる。スロットアンテナ１の結合式フィード構造１２は、第１の結合部材１２０と、第２の結合部材１２２と、を含む。結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２は、第１の結合部材１２０から離れるようにその傍に設けられる。スロットアンテナ１の接地部材１４は、基板１０の底面１０ｂに電気的に接続され、且つスロット１４０を有する。接地部材１４のスロット１４０の一部は、結合式フィード構造１２の第１の結合部材１２０及び第２の結合部材１２２の下に設けられる。
【００３１】
図１Ａに示すように、本実施例において、結合式フィード構造１２の第１の結合部材１２０は、直棒状をした第１の結合部１２０ａを含み、第２の結合部材１２２も、直棒状をした第２の結合部１２２ａを含む。第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａと第２の結合部材１２２の第２の結合部１２２ａは、第１の方向Ａ１と大体平行するように基板１０の頂面１０ａに並んで設けられる。また、本実施例において、接地部材１４のスロット１４０は、開口状を呈する。そのため、接地部材１４のスロット１４０は、開口１４０ａを有する。接地部材１４のスロット１４０は、第１の方向Ａ１と垂直な第２の方向Ａ２において長さＬを持つ。スロット１４０の必要な長さＬを、スロットアンテナ１が放射する無線信号波長の１/４から無線信号波長の１/８まで縮小させるという効果を達成するように、本発明は、基板１０の頂面１０ａと底面１０ｂにおいて、上下が部分的に重なる結合式フィード構造１２及びスロット１４０を別々に設けて、結合式フィード構造でキャパシタンス値とインダクタンス値を等価させることによって、スロット１４０が元々要求される長さを補償する。
【００３２】
しかしながら、本発明の結合式フィード構造１２は、開口型スロット１４０を有するスロットアンテナ１用に限定されない。一実施例において、接地部材１４のスロット１４０は、密閉状を呈してもよい。スロットアンテナの原理に基づいて、密閉型スロットを有するスロットアンテナは、スロットの必要な長さは、スロットアンテナが放射する信号の波長の１/２であればよい。
【００３３】
図１Ａに示すように、本実施例において、第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａは、基板１０の頂面１０ａの縁部にある。結合式フィード構造１２が基板１０の縁部に近ければ近いほど、本発明のスロットアンテナ１は、良い放射効率が得られる。しかしながら、実際の適用において、スロットアンテナ１の結合式フィード構造１２が必ず基板１０の縁部に設けられるわけでもなく、設計の要求（例えば、基板１０における他の回路素子のレイアウトとの整合）又は製造上の限定（例えば、スペースを譲るべき設計）によって、基板１０の縁部に対する結合式フィード構造１２の距離を適応的に調整してもよい。
【００３４】
図１Ｂに示すように、本実施例において、スロットアンテナ１の基板１０は、貫通孔１００を有する。基板１０の貫通孔１００は、第２の結合部材１２２の第１の結合部材１２０から離れた一端に近い。第２の結合部材１２２は、基板１０の貫通孔１００を介して基板１０の底面１０ｂにある接地部材１４に電気的に接続される。スロットアンテナ１のスロット１４０が固有共振長（スロットアンテナ１に対応する動作周波数波長の１/２）より短い場合、スロットアンテナ１の特性インピーダンスが、高容量リアクタンス特性を呈することは、注意すべきである。そのため、この高容量リアクタンス特性を補償するように、本実施例は、結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２を接地させ、これは、高容量リアクタンス特性を補償することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。
【００３５】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施例において、結合式フィード構造１２の第１の結合部材１２０は、第１の結合部１２０ａに電気的に接続されるフィード部１２０ｃを更に含む。フィード部１２０ｃは、給電点１２０ｂを有し、第２の結合部材１２２は、短絡点１２２ｃを有する。第１の結合部材１２０の給電点１２０ｂと第２の結合部材１２２の短絡点１２２ｃは、別々に接地部材１４のスロット１４０の両側にあり、且つ第２の結合部材１２２は、短絡点１２２ｃで基板１０の貫通孔１００を介して接地部材１４に電気的に接続される。
【００３６】
図１Ａに示した結合式フィード構造１２を示す部分拡大図である図２を参照する。
【００３７】
図２に示すように、本実施例において、結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２は、曲げ部１２２ｂを更に含む。第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂは、第２の結合部１２２ａの第１の結合部材１２０から離れた一端に接続される。第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂは、大体第２の方向Ａ２に沿って曲げ（第２の方向Ａ２と平行してもしなくてもよい）、且つ第１の結合部１２０ａの末端は、第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂに対向する。そのため、第１の結合部１２０ａの末端と第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂとの間に、第１の幅Ｗ１がある。本発明の結合式フィード構造１２は、第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａと第２の結合部材１２２の第２の結合部１２２ａによって等価コンデンサを形成するため、第１の方向Ａ１に沿っている、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの両者の間の重なりの範囲は、結合式フィード構造１２全体の容量リアクタンス値に影響を与える。つまり、第１の結合部１２０ａの末端と曲げ部１２２ｂとの間の第１の幅Ｗ１を変更することによって、本発明の結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値を調整することができる。第１の幅Ｗ１が狭くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の重なりの範囲が広くなる（即ち、キャパシタンス値（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が大きくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が小さくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は低周波へ偏る。それに対して、第１の幅Ｗ１が広くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の重なりの範囲が狭くなる（即ち、キャパシタンス値が小さくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が大きくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は高周波へ偏る。
【００３８】
また、本実施例において、第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａは、第２の幅Ｗ２を有する。第１の結合部１２０ａの第２の幅Ｗ２は、結合式フィード構造１２全体の誘導リアクタンス値（Ｒｅａｃｔａｎｃｅ）に影響を与える。つまり、第１の結合部１２０ａの第２の幅Ｗ２を変更することによって、本発明の結合式フィード構造１２の誘導リアクタンス値を調整することができる。第２の幅Ｗ２が狭くなることは、結合式フィード構造１２のインダクタンス値（Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）が大きくなることを表し、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は低周波へ偏る。それに対して、第２の幅Ｗ２が広くなることは、結合式フィード構造１２のインダクタンス値が小さくなることを表し、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は高周波へ偏る。なお、本実施例において、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの両者は、第２の方向における第３の幅Ｗ３を隔て、第３の幅Ｗ３を変更することによって、結合式フィード構造１２全体の容量リアクタンス値を調整することができる。第３の幅Ｗ３が狭くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の距離が近くなる（即ち、キャパシタンス値が大きくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が小さくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は低周波へ偏る。それに対して、第３の幅Ｗ３が広くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の距離が遠くなる（即ち、キャパシタンス値が小さくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が大きくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は高周波へ偏る。
【００３９】
本実施例において、結合式フィード構造１２のフィード部１２０ｃは、マイクロストリップライン又は同軸ケーブルであるが、これに限定されない。
【００４０】
要するに、本発明においては、第１の結合部１２０ａの末端と曲げ部１２２ｂとの間の第１の幅Ｗ１、第１の結合部１２０ａの第２の幅Ｗ２、並びに第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間を隔てる第３の幅Ｗ３を別々に変更することによって、スロットアンテナ１の容量リアクタンス値と誘導リアクタンス値を調整することができ、スロットアンテナ１の動作周波数をインピーダンスと整合するように調整して、予想通りの放射特性で動作させることだけではなく、結合式フィード構造１２の等価のキャパシタンス値及びインダクタンス値によってスロット１４０が元々要求される長さを補償することも可能になる。なお、結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２を接地させることで、スロット１４０が固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロット１４０の長さを縮小させて、スロット１４０の必要な共振長を動作周波数波長の１/８に縮小させる効果を達成することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。
【００４１】
例えば、厚さ０.８ｍｍ、誘電係数４.４のＦＲ４基板を採用して、放射周波数２.４６ＧＨｚのスロットアンテナを作る場合、それに対応する波長は、約７４ｍｍ（ミリメートル）であり、スロットの長さは、１/８の波長で、約９.２５ｍｍである。
【００４２】
図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ａと、図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ｂと、図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ｃと、図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ｄと、を参照する。
【００４３】
図３Ａ〜図３Ｄに示すように、接地部材１４のスロット１４０の形状を、図３Ａに示すような、Ｌ型を呈するスロット２４０、図３Ｂに示すような、Ｕ型を呈するスロット３４０、図３Ｃに示すような、第１の方向Ａ１（図１Ａを参照されたい）における幅が増加されたスロット４４０、又は図３Ｄのような、第１の方向Ａ１における幅が開口１４０ａ（図１Ａを参照されたい）から離れる（即ち、図３Ｄに示した基板１０の縁部から離れる）方向に向かって次第に拡大するスロット５４０に変更してもよいが、これに限定されない。スロットアンテナ１に対する本発明の前記設計原則に適う限り、接地部材１４のスロット１４０の形状を、設計の要求（例えば、美的感覚）又は製造上の限定（例えば、スペースを譲るべき設計）によって、弾力的に調整してもよい。
【００４４】
図１Ａに示したスロットアンテナ１の電気装置への応用を示す部分断面図である図４を参照されたい。
【００４５】
図４に示すように、本実施例において、本発明のスロットアンテナ１は、電気装置に用いられてもよい。電気装置は、金属後蓋と、前蓋１６と、を備える。そのため、スロットアンテナ１の接地部材１４として導電金属片を更に製作する必要がなく、スロットアンテナ１の接地部材１４を、直接に電気装置の金属後蓋として製作すればよい。本実施例において、電気装置は、金属後蓋と前蓋１６との間に設けられるスピーカー３を更に備え、金属後蓋の出音孔をスロットアンテナ１のスロット１４０とすることで、金属後蓋の出音孔が、スピーカー３から音を出させると同時に、スロットアンテナ１の一部として作用可能になるようにすることができる。
【００４６】
また、電気装置の金属後蓋にロゴ（Ｌｏｇｏ）がある場合、スロットアンテナ１のスロット１４０は、ロゴの一部とされてもよい。例としては、あるＤ会社のロゴにアルファベットＬが含まれる場合、スロットアンテナ１のスロット１４０をそのＤ会社のロゴの一部としてＬ型に製造してもよい。
【００４７】
本発明の具体的な実施例についての上記詳細な説明より、本発明のスロットアンテナは、主に、本発明より提出される結合式フィード構造を利用してアンテナの共振モードを励起し、更に、スロットの必要な共振長を無線信号波長の１/８に縮小させる効果を達成することが判明した。また、本発明のスロットアンテナについては、結合式フィード構造の幾何的なサイズを調整することによって、その等価的な容量リアクタンス又は誘導リアクタンスを対応的に変化させ、更にスロットアンテナに必要な放射特性を持たせて、結合式フィード構造の第２の結合部材を接地させることで、スロットが固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロットの長さを縮小可能な対地インダクタンスの植え込みに相当する。また、本発明のスロットアンテナが通常の電気装置に用いられる場合、スロットを直接に電気装置の金属後蓋に設けることができ、更にアンテナ放射のクリアランスを無くせるという利点を達成することができる。なお、マイクロストリップラインの形式による本発明の結合式フィード構造が等価コンデンサを形成し、実物コンデンサを設けるためのコストを省くことも可能になる。
【００４８】
本発明を実施例により上記のように開示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、当業者ならだれでも、多様な変動や修飾を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、後の請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００４９】
１ スロットアンテナ、３ スピーカー、１０ 基板、１０ａ 頂面、１０ｂ 底面、１２ 結合式フィード構造、１４ 接地部材、１６ 前蓋、１００ 貫通孔、１２０ 第１の結合部材、１２０ａ 第１の結合部、１２０ｂ 給電点、１２０ｃ フィード部、１２２ 第２の結合部材、１２２ａ 第２の結合部、１２２ｂ 曲げ部、１２２ｃ 短絡点、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０ スロット、１４０ａ 開口、Ａ１ 第１の方向、Ａ２ 第２の方向、Ｗ１ 第１の幅、Ｗ２ 第２の幅、Ｗ３ 第３の幅、Ｌ 長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットアンテナに関し、特に、スロットを小型化可能なスロットアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナとは、回路における電磁エネルギーを相互に変換できる結合素子又は導電システムである。例としては、信号を伝送する場合、アンテナは、動作周波数の無線信号の電気エネルギーを電磁エネルギーに変換して、周囲の環境に放射する。信号を受信する場合、アンテナは、動作周波数の無線信号の電磁エネルギーの放射を受信し、電気エネルギーに変換し、受信器に提供して処理する。一般的に、アンテナの特性と効能を、放射パターン（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ）、反射減衰量（Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）、アンテナ利得（Ａｎｔｅｎｎａ Ｇａｉｎ）等のパラメータによって判定することができる。
【０００３】
動作周波数及び必要な機能は、通信製品によって異なるため、信号を放射又は受信するためのアンテナ設計も、例えば、ダイポールアンテナ（ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、モノポールアンテナ（ｍｏｎｏｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）、進行波型アンテナ（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ−Ｗａｖｅ Ｗｉｒｅ ａｎｔｅｎｎａ）、ヘリカルアンテナ（Ｈｅｌｉｃａｌ ａｎｔｅｎｎａ）、スパイラルアンテナ（Ｓｐｉｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ）、リングアンテナ（Ｒｉｎｇ ａｎｔｅｎｎａ）、マイクロストリップアンテナ（Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ａｎｔｅｎｎａ）、プリントアンテナ（Ｐｒｉｎｔ Ａｎｔｅｎｎａ）等のような様々なものがある。そのうち、無線ネットワークへの応用において、水平面における好ましいカバレッジを製品に持たせるように、ダイポールアンテナ（ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）を利用して全指向性の放射パターンを得ることは一般的であるが、ダイポールアンテナは、製品から突き出したり、製品の体積と設計上の困難度を増加させるという欠点があるのに対して、マイクロストリップアンテナは、小体積、軽量、低コスト、生産・製造しやすいという利点を持っている。そのため、製品の体積を更に低減する場合、マイクロストリップアンテナは、十分採用に値する方式である。従来のマイクロストリップアンテナのフィード方法として、例えば、同軸ケーブルフィード、マイクロストリップラインフィード、共平面導波フィード（ＣＰＷ）等のような多種のものがある。マイクロストリップアンテナの有効帯域幅を拡大するためのまた他の従来のフィード方式として、スロット結合による方式がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の密閉型スロットアンテナについて、その必要な共振長が無線信号の動作周波数波長の１/２であるため、そのスロットは、割りに広い接地面の空間を占めて、手持ち式モバイル通信装置にあまり適用されない。従来の開口型スロットアンテナは、スロットの必要な共振長が無線信号の動作周波数波長の１/４まで縮小できるとは言え、現今の電気製品の小型化トレンドで、次第に対応できなくなる。そのため、共振長がより短いスロットアンテナの発展は、この業界が緊急に検討・研究しはじめなければならない課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来技術の問題を解決するために、本発明の一技術様態は、主に本発明より提出される結合式フィード構造を利用してアンテナの共振モードを励起し、更に、スロットの必要な共振長を無線信号の動作周波数波長の１/８に縮小させる効果を達成するスロットアンテナを提供する。また、本発明のスロットアンテナについては、結合式フィード構造の幾何的なサイズを調整することによって、その等価的な容量リアクタンス又は誘導リアクタンスを対応的に変化させ、更にスロットアンテナに必要な放射特性を持たせ、結合式フィード構造の第２の結合部材を接地させることで、スロットが固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロットの長さを縮小することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。また、本発明のスロットアンテナが通常の電気装置に用いられる場合、スロットを直接に電気装置の金属後蓋に設け、更にアンテナ放射のクリアランスを無くせるという利点を達成することができる。なお、マイクロストリップラインの形式による本発明の結合式フィード構造が等価コンデンサを形成し、実物コンデンサを設けるためのコストを省くことも可能になる。
【０００６】
本発明の一実施例によると、無線信号を伝送するためのスロットアンテナである。スロットアンテナは、基板と、結合式フィード構造と、接地部材と、を備える。基板は、頂面と、底面と、を有する。結合式フィード構造は、頂面に設けられる。結合式フィード構造は、第１の結合部材と、第２の結合部材と、を含む。第２の結合部材は、第１の結合部材から離れるようにその傍に設けられる。接地部材は、底面に電気的に接続され、且つスロットを有する。スロットの一部は、第１の結合部材及び第２の結合部材の下に設けられる。
【０００７】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部材は、第１の結合部を含む。第２の結合部材は、第２の結合部を含む。第１の結合部と第２の結合部は、第１の方向と大体平行するように頂面に並んで設けられる。
【０００８】
本発明の一実施例において、前記スロットは、密閉状を呈する。スロットは、第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持つ。長さは、無線信号波長の１/２又は１/４である。
【０００９】
本発明の一実施例において、前記スロットは、開口状を呈する。スロットは、第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持つ。長さは、無線信号波長の１/８である。
【００１０】
本発明の一実施例において、前記スロットは、開口を有する。第１の方向におけるスロットの幅は、開口から離れる方向に向かって次第に拡大する。
【００１１】
本発明の一実施例において、前記第２の結合部材は、曲げ部を更に含む。曲げ部は、第２の結合部に接続される。第１の結合部と曲げ部との両者は、第１の方向における第１の幅を隔て、第１の幅を変更することによって、結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部は、第２の幅を有し、第２の幅を変更することによって、結合式フィード構造の誘導リアクタンス値を調整することができる。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部と第２の結合部との両者は、第２の方向における第３の幅を隔て、第３の幅を変更することによって、結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる。
【００１４】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部は、頂面の縁部にある。
【００１５】
本発明の一実施例において、前記基板は、貫通孔を有する。貫通孔は、第２の結合部材の第１の結合部材から離れた一端に近い。第２の結合部材は、貫通孔を介して接地部材に電気的に接続される。
【００１６】
本発明の一実施例において、前記第２の結合部材は、短絡点を有し、且つその短絡点で貫通孔を介して接地部材に電気的に接続される。
【００１７】
本発明の一実施例において、前記第１の結合部材は、第１の結合部に電気的に接続されるフィード部を更に含む。
【００１８】
本発明の一実施例において、前記フィード部は、マイクロストリップライン又は同軸ケーブルである。
【００１９】
本発明の一実施例において、前記スロットは、Ｌ型を呈する。
【００２０】
本発明の一実施例において、前記スロットは、Ｕ型を呈する。
【００２１】
本発明の一実施例において、前記接地部材は、電気装置の金属後蓋である。
【００２２】
本発明の一実施例において、前記スロットは、金属後蓋の出音孔である。
【００２３】
本発明の一実施例において、前記金属後蓋は、ロゴ（Ｌｏｇｏ）を有する。スロットは、ロゴの一部である。
【００２４】
本発明の一実施例において、前記基板は、プリント回路基板又はフレキシブル回路基板である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の一実施例によるスロットアンテナを示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示したスロットアンテナを示す側面図である。
【図２】図１Ａに示した結合式フィード構造を示す部分拡大図である。
【図３Ａ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図３Ｂ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図３Ｃ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図３Ｄ】図１Ａに示したスロットアンテナのまた他の実施例を示す部分上面図である。
【図４】図１Ａに示したスロットアンテナの電気装置への応用を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の複数の実施例を図面によって開示し、明確に説明するように、実務上の数多くの細部を下記でまとめて説明する。しかしながら、これらの実務上の細部は、本発明を限定するためのものではないことは、理解すべきである。つまり、本発明の一部の実施例において、これらの実務上の細部は必須なものではない。また、図面を簡略化するように、従来慣用の構造と素子を、図面において簡単に示す。
【００２７】
本発明の一技術態様は、スロットアンテナである。より具体的には、主に、本発明より提出される結合式フィード構造を利用してアンテナの共振モードを励起し、更に、スロットの必要な共振長を無線信号の動作周波数波長の１/８に縮小させる効果を達成する。また、本発明のスロットアンテナについては、結合式フィード構造の幾何的なサイズを調整することによって、その等価的な容量リアクタンス又は誘導リアクタンスを対応的に変化させ、更にスロットアンテナに必要な放射特性を持たせて、結合式フィード構造の第２の結合部材を接地させることで、スロットが固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロットの長さを縮小することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。また、本発明のスロットアンテナが通常の電気装置に用いられる場合、スロットを直接に電気装置の金属後蓋に設け、更にアンテナ放射のクリアランスを無くせるという利点を達成することができる。なお、マイクロストリップラインの形式による本発明の結合式フィード構造が等価コンデンサを形成し、実物コンデンサを設けるためのコストを省くことも可能になる。
【００２８】
本発明の一実施例によるスロットアンテナ１を示す上面図である図１Ａと、図１Ａに示したスロットアンテナ１を示す側面図である図１Ｂと、を参照する。
【００２９】
図１Ａと図１Ｂに示すように、本発明のスロットアンテナ１は、コンピュータ装置（例えば、個人用コンピュータ、ノート型コンピュータ、パネルコンピュータ等）又は通信製品（例えば、携帯電話、インターホン等）に用いられるが、これに限定されない。つまり、本発明のスロットアンテナ１は、無線送受信機能を持つ如何なる電気製品に用いられてもよく、電気製品がそれ自身の体積又はアンテナのサイズに対して小型化の必要があれば、スロットアンテナ１のスロット１４０を効果的に小型化するという本発明の理念の応用によって達成することができる。
図１Ａと図１Ｂに示すように、本実施例において、スロットアンテナ１は、特定周波数の無線信号の伝送に用いることができる。
【００３０】
スロットアンテナ１は、基板１０と、結合式フィード構造１２と、接地部材１４と、を備える。スロットアンテナ１の基板１０として、ＦＲ４グラスウール板、ＦＲＰグラスウール板若しくはセラミック基板を基材とするプリント回路基板、又はフレキシブル回路基板であってもよいが、これに限定されない。スロットアンテナ１の基板１０は、頂面１０ａと、底面１０ｂと、を有する。スロットアンテナ１の結合式フィード構造１２は、基板１０の頂面１０ａに設けられる。スロットアンテナ１の結合式フィード構造１２は、第１の結合部材１２０と、第２の結合部材１２２と、を含む。結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２は、第１の結合部材１２０から離れるようにその傍に設けられる。スロットアンテナ１の接地部材１４は、基板１０の底面１０ｂに電気的に接続され、且つスロット１４０を有する。接地部材１４のスロット１４０の一部は、結合式フィード構造１２の第１の結合部材１２０及び第２の結合部材１２２の下に設けられる。
【００３１】
図１Ａに示すように、本実施例において、結合式フィード構造１２の第１の結合部材１２０は、直棒状をした第１の結合部１２０ａを含み、第２の結合部材１２２も、直棒状をした第２の結合部１２２ａを含む。第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａと第２の結合部材１２２の第２の結合部１２２ａは、第１の方向Ａ１と大体平行するように基板１０の頂面１０ａに並んで設けられる。また、本実施例において、接地部材１４のスロット１４０は、開口状を呈する。そのため、接地部材１４のスロット１４０は、開口１４０ａを有する。接地部材１４のスロット１４０は、第１の方向Ａ１と垂直な第２の方向Ａ２において長さＬを持つ。スロット１４０の必要な長さＬを、スロットアンテナ１が放射する無線信号波長の１/４から無線信号波長の１/８まで縮小させるという効果を達成するように、本発明は、基板１０の頂面１０ａと底面１０ｂにおいて、上下が部分的に重なる結合式フィード構造１２及びスロット１４０を別々に設けて、結合式フィード構造でキャパシタンス値とインダクタンス値を等価させることによって、スロット１４０が元々要求される長さを補償する。
【００３２】
しかしながら、本発明の結合式フィード構造１２は、開口型スロット１４０を有するスロットアンテナ１用に限定されない。一実施例において、接地部材１４のスロット１４０は、密閉状を呈してもよい。スロットアンテナの原理に基づいて、密閉型スロットを有するスロットアンテナは、スロットの必要な長さは、スロットアンテナが放射する信号の波長の１/２であればよい。
【００３３】
図１Ａに示すように、本実施例において、第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａは、基板１０の頂面１０ａの縁部にある。結合式フィード構造１２が基板１０の縁部に近ければ近いほど、本発明のスロットアンテナ１は、良い放射効率が得られる。しかしながら、実際の適用において、スロットアンテナ１の結合式フィード構造１２が必ず基板１０の縁部に設けられるわけでもなく、設計の要求（例えば、基板１０における他の回路素子のレイアウトとの整合）又は製造上の限定（例えば、スペースを譲るべき設計）によって、基板１０の縁部に対する結合式フィード構造１２の距離を適応的に調整してもよい。
【００３４】
図１Ｂに示すように、本実施例において、スロットアンテナ１の基板１０は、貫通孔１００を有する。基板１０の貫通孔１００は、第２の結合部材１２２の第１の結合部材１２０から離れた一端に近い。第２の結合部材１２２は、基板１０の貫通孔１００を介して基板１０の底面１０ｂにある接地部材１４に電気的に接続される。スロットアンテナ１のスロット１４０が固有共振長（スロットアンテナ１に対応する動作周波数波長の１/２）より短い場合、スロットアンテナ１の特性インピーダンスが、高容量リアクタンス特性を呈することは、注意すべきである。そのため、この高容量リアクタンス特性を補償するように、本実施例は、結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２を接地させ、これは、高容量リアクタンス特性を補償することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。
【００３５】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施例において、結合式フィード構造１２の第１の結合部材１２０は、第１の結合部１２０ａに電気的に接続されるフィード部１２０ｃを更に含む。フィード部１２０ｃは、給電点１２０ｂを有し、第２の結合部材１２２は、短絡点１２２ｃを有する。第１の結合部材１２０の給電点１２０ｂと第２の結合部材１２２の短絡点１２２ｃは、別々に接地部材１４のスロット１４０の両側にあり、且つ第２の結合部材１２２は、短絡点１２２ｃで基板１０の貫通孔１００を介して接地部材１４に電気的に接続される。
【００３６】
図１Ａに示した結合式フィード構造１２を示す部分拡大図である図２を参照する。
【００３７】
図２に示すように、本実施例において、結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２は、曲げ部１２２ｂを更に含む。第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂは、第２の結合部１２２ａの第１の結合部材１２０から離れた一端に接続される。第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂは、大体第２の方向Ａ２に沿って曲げ（第２の方向Ａ２と平行してもしなくてもよい）、且つ第１の結合部１２０ａの末端は、第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂに対向する。そのため、第１の結合部１２０ａの末端と第２の結合部材１２２の曲げ部１２２ｂとの間に、第１の幅Ｗ１がある。本発明の結合式フィード構造１２は、第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａと第２の結合部材１２２の第２の結合部１２２ａによって等価コンデンサを形成するため、第１の方向Ａ１に沿っている、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの両者の間の重なりの範囲は、結合式フィード構造１２全体の容量リアクタンス値に影響を与える。つまり、第１の結合部１２０ａの末端と曲げ部１２２ｂとの間の第１の幅Ｗ１を変更することによって、本発明の結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値を調整することができる。第１の幅Ｗ１が狭くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の重なりの範囲が広くなる（即ち、キャパシタンス値（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が大きくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が小さくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は低周波へ偏る。それに対して、第１の幅Ｗ１が広くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の重なりの範囲が狭くなる（即ち、キャパシタンス値が小さくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が大きくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は高周波へ偏る。
【００３８】
また、本実施例において、第１の結合部材１２０の第１の結合部１２０ａは、第２の幅Ｗ２を有する。第１の結合部１２０ａの第２の幅Ｗ２は、結合式フィード構造１２全体の誘導リアクタンス値（Ｒｅａｃｔａｎｃｅ）に影響を与える。つまり、第１の結合部１２０ａの第２の幅Ｗ２を変更することによって、本発明の結合式フィード構造１２の誘導リアクタンス値を調整することができる。第２の幅Ｗ２が狭くなることは、結合式フィード構造１２のインダクタンス値（Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）が大きくなることを表し、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は低周波へ偏る。それに対して、第２の幅Ｗ２が広くなることは、結合式フィード構造１２のインダクタンス値が小さくなることを表し、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は高周波へ偏る。なお、本実施例において、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの両者は、第２の方向における第３の幅Ｗ３を隔て、第３の幅Ｗ３を変更することによって、結合式フィード構造１２全体の容量リアクタンス値を調整することができる。第３の幅Ｗ３が狭くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の距離が近くなる（即ち、キャパシタンス値が大きくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が小さくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は低周波へ偏る。それに対して、第３の幅Ｗ３が広くなることは、第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間の距離が遠くなる（即ち、キャパシタンス値が小さくなる）ことを表し、結合式フィード構造１２の形成した等価コンデンサの容量リアクタンス値が大きくなるため、スロットアンテナ１に対応する動作周波数は高周波へ偏る。
【００３９】
本実施例において、結合式フィード構造１２のフィード部１２０ｃは、マイクロストリップライン又は同軸ケーブルであるが、これに限定されない。
【００４０】
要するに、本発明においては、第１の結合部１２０ａの末端と曲げ部１２２ｂとの間の第１の幅Ｗ１、第１の結合部１２０ａの第２の幅Ｗ２、並びに第１の結合部１２０ａと第２の結合部１２２ａとの間を隔てる第３の幅Ｗ３を別々に変更することによって、スロットアンテナ１の容量リアクタンス値と誘導リアクタンス値を調整することができ、スロットアンテナ１の動作周波数をインピーダンスと整合するように調整して、予想通りの放射特性で動作させることだけではなく、結合式フィード構造１２の等価のキャパシタンス値及びインダクタンス値によってスロット１４０が元々要求される長さを補償することも可能になる。なお、結合式フィード構造１２の第２の結合部材１２２を接地させることで、スロット１４０が固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロット１４０の長さを縮小させて、スロット１４０の必要な共振長を動作周波数波長の１/８に縮小させる効果を達成することに用いられる対地インダクタンスの植え込みに相当する。
【００４１】
例えば、厚さ０.８ｍｍ、誘電係数４.４のＦＲ４基板を採用して、放射周波数２.４６ＧＨｚのスロットアンテナを作る場合、それに対応する波長は、約７４ｍｍ（ミリメートル）であり、スロットの長さは、１/８の波長で、約９.２５ｍｍである。
【００４２】
図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ａと、図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ｂと、図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ｃと、図１Ａに示したスロットアンテナ１のまた他の実施例を示す部分上面図である図３Ｄと、を参照する。
【００４３】
図３Ａ〜図３Ｄに示すように、接地部材１４のスロット１４０の形状を、図３Ａに示すような、Ｌ型を呈するスロット２４０、図３Ｂに示すような、Ｕ型を呈するスロット３４０、図３Ｃに示すような、第１の方向Ａ１（図１Ａを参照されたい）における幅が増加されたスロット４４０、又は図３Ｄのような、第１の方向Ａ１における幅が開口１４０ａ（図１Ａを参照されたい）から離れる（即ち、図３Ｄに示した基板１０の縁部から離れる）方向に向かって次第に拡大するスロット５４０に変更してもよいが、これに限定されない。スロットアンテナ１に対する本発明の前記設計原則に適う限り、接地部材１４のスロット１４０の形状を、設計の要求（例えば、美的感覚）又は製造上の限定（例えば、スペースを譲るべき設計）によって、弾力的に調整してもよい。
【００４４】
図１Ａに示したスロットアンテナ１の電気装置への応用を示す部分断面図である図４を参照されたい。
【００４５】
図４に示すように、本実施例において、本発明のスロットアンテナ１は、電気装置に用いられてもよい。電気装置は、金属後蓋と、前蓋１６と、を備える。そのため、スロットアンテナ１の接地部材１４として導電金属片を更に製作する必要がなく、スロットアンテナ１の接地部材１４を、直接に電気装置の金属後蓋として製作すればよい。本実施例において、電気装置は、金属後蓋と前蓋１６との間に設けられるスピーカー３を更に備え、金属後蓋の出音孔をスロットアンテナ１のスロット１４０とすることで、金属後蓋の出音孔が、スピーカー３から音を出させると同時に、スロットアンテナ１の一部として作用可能になるようにすることができる。
【００４６】
また、電気装置の金属後蓋にロゴ（Ｌｏｇｏ）がある場合、スロットアンテナ１のスロット１４０は、ロゴの一部とされてもよい。例としては、あるＤ会社のロゴにアルファベットＬが含まれる場合、スロットアンテナ１のスロット１４０をそのＤ会社のロゴの一部としてＬ型に製造してもよい。
【００４７】
本発明の具体的な実施例についての上記詳細な説明より、本発明のスロットアンテナは、主に、本発明より提出される結合式フィード構造を利用してアンテナの共振モードを励起し、更に、スロットの必要な共振長を無線信号波長の１/８に縮小させる効果を達成することが判明した。また、本発明のスロットアンテナについては、結合式フィード構造の幾何的なサイズを調整することによって、その等価的な容量リアクタンス又は誘導リアクタンスを対応的に変化させ、更にスロットアンテナに必要な放射特性を持たせて、結合式フィード構造の第２の結合部材を接地させることで、スロットが固有共振長より短い場合の高容量リアクタンス特性を補償して、更に必要なスロットの長さを縮小可能な対地インダクタンスの植え込みに相当する。また、本発明のスロットアンテナが通常の電気装置に用いられる場合、スロットを直接に電気装置の金属後蓋に設けることができ、更にアンテナ放射のクリアランスを無くせるという利点を達成することができる。なお、マイクロストリップラインの形式による本発明の結合式フィード構造が等価コンデンサを形成し、実物コンデンサを設けるためのコストを省くことも可能になる。
【００４８】
本発明を実施例により上記のように開示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、当業者ならだれでも、多様な変動や修飾を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、後の請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００４９】
１ スロットアンテナ、３ スピーカー、１０ 基板、１０ａ 頂面、１０ｂ 底面、１２ 結合式フィード構造、１４ 接地部材、１６ 前蓋、１００ 貫通孔、１２０ 第１の結合部材、１２０ａ 第１の結合部、１２０ｂ 給電点、１２０ｃ フィード部、１２２ 第２の結合部材、１２２ａ 第２の結合部、１２２ｂ 曲げ部、１２２ｃ 短絡点、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０ スロット、１４０ａ 開口、Ａ１ 第１の方向、Ａ２ 第２の方向、Ｗ１ 第１の幅、Ｗ２ 第２の幅、Ｗ３ 第３の幅、Ｌ 長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂面と、底面と、を有する基板と、
前記頂面に設けられて、第１の結合部材と、前記第１の結合部材から離れるようにその傍に設けられる第２の結合部材と、を含む結合式フィード構造と、
前記底面に電気的に接続され、一部が前記第１の結合部材及び前記第２の結合部材の下に設けられるスロットを有する接地部材と、
を備え、
無線信号を伝送するためのスロットアンテナ。
【請求項２】
前記第１の結合部材は、第１の結合部を含み、前記第２の結合部材は、第２の結合部を含み、前記第１の結合部と前記第２の結合部は、第１の方向と大体平行するように前記頂面に並んで設けられる請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項３】
前記スロットは、密閉状を呈し、前記第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持ち、前記長さは、前記無線信号波長の１/２又は１/４である請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項４】
前記スロットは、開口状を呈し、前記第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持ち、前記長さは、前記無線信号波長の１/８である請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項５】
前記スロットは、開口を有し、前記第１の方向における前記スロットの幅は、前記開口から離れる方向に向かって次第に拡大する請求項４に記載のスロットアンテナ。
【請求項６】
前記第２の結合部材は、曲げ部を更に含み、前記曲げ部は、前記第２の結合部に接続され、前記第１の結合部と前記曲げ部との両者は、前記第１の方向における第１の幅を隔て、前記第１の幅を変更することによって、前記結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項７】
前記第１の結合部は、第２の幅を有し、前記第２の幅を変更することによって、前記結合式フィード構造の誘導リアクタンス値を調整することができる請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項８】
前記第１の結合部と前記第２の結合部との両者は、第２の方向における第３の幅を隔て、前記第３の幅を変更することによって、前記結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項９】
前記第１の結合部は、前記頂面の縁部にある請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項１０】
前記基板は、貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第２の結合部材の前記第１の結合部材から離れた一端に近く、前記第２の結合部材は、前記貫通孔を介して前記接地部材に電気的に接続される請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１１】
前記第２の結合部材は、短絡点を有し、且つ前記短絡点で前記貫通孔を介して前記接地部材に電気的に接続される請求項１０に記載のスロットアンテナ。
【請求項１２】
前記第１の結合部材は、前記第１の結合部に電気的に接続されるフィード部を更に含む請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項１３】
前記フィード部は、マイクロストリップライン又は同軸ケーブルである請求項１２に記載のスロットアンテナ。
【請求項１４】
前記スロットは、Ｌ型を呈する請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１５】
前記スロットは、Ｕ型を呈する請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１６】
前記接地部材は、電気装置の金属後蓋である請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１７】
前記スロットは、前記金属後蓋の出音孔である請求項１６に記載のスロットアンテナ。
【請求項１８】
前記金属後蓋は、ロゴ（Ｌｏｇｏ）を有し、前記スロットは、前記ロゴの一部である請求項１６に記載のスロットアンテナ。
【請求項１９】
前記基板は、プリント回路基板又はフレキシブル回路基板である請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１】
頂面と、底面と、を有する基板と、
前記頂面に設けられて、第１の結合部材と、前記第１の結合部材から離れるようにその傍に設けられる第２の結合部材と、を含む結合式フィード構造と、
前記底面に電気的に接続され、一部が前記第１の結合部材及び前記第２の結合部材の下に設けられるスロットを有する接地部材と、
を備え、
無線信号を伝送するためのスロットアンテナ。
【請求項２】
前記第１の結合部材は、第１の結合部を含み、前記第２の結合部材は、第２の結合部を含み、前記第１の結合部と前記第２の結合部は、第１の方向と大体平行するように前記頂面に並んで設けられる請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項３】
前記スロットは、密閉状を呈し、前記第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持ち、前記長さは、前記無線信号波長の１/２又は１/４である請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項４】
前記スロットは、開口状を呈し、前記第１の方向と垂直な第２の方向において長さを持ち、前記長さは、前記無線信号波長の１/８である請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項５】
前記スロットは、開口を有し、前記第１の方向における前記スロットの幅は、前記開口から離れる方向に向かって次第に拡大する請求項４に記載のスロットアンテナ。
【請求項６】
前記第２の結合部材は、曲げ部を更に含み、前記曲げ部は、前記第２の結合部に接続され、前記第１の結合部と前記曲げ部との両者は、前記第１の方向における第１の幅を隔て、前記第１の幅を変更することによって、前記結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項７】
前記第１の結合部は、第２の幅を有し、前記第２の幅を変更することによって、前記結合式フィード構造の誘導リアクタンス値を調整することができる請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項８】
前記第１の結合部と前記第２の結合部との両者は、第２の方向における第３の幅を隔て、前記第３の幅を変更することによって、前記結合式フィード構造全体の容量リアクタンス値を調整することができる請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項９】
前記第１の結合部は、前記頂面の縁部にある請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項１０】
前記基板は、貫通孔を有し、前記貫通孔は、前記第２の結合部材の前記第１の結合部材から離れた一端に近く、前記第２の結合部材は、前記貫通孔を介して前記接地部材に電気的に接続される請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１１】
前記第２の結合部材は、短絡点を有し、且つ前記短絡点で前記貫通孔を介して前記接地部材に電気的に接続される請求項１０に記載のスロットアンテナ。
【請求項１２】
前記第１の結合部材は、前記第１の結合部に電気的に接続されるフィード部を更に含む請求項２に記載のスロットアンテナ。
【請求項１３】
前記フィード部は、マイクロストリップライン又は同軸ケーブルである請求項１２に記載のスロットアンテナ。
【請求項１４】
前記スロットは、Ｌ型を呈する請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１５】
前記スロットは、Ｕ型を呈する請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１６】
前記接地部材は、電気装置の金属後蓋である請求項１に記載のスロットアンテナ。
【請求項１７】
前記スロットは、前記金属後蓋の出音孔である請求項１６に記載のスロットアンテナ。
【請求項１８】
前記金属後蓋は、ロゴ（Ｌｏｇｏ）を有し、前記スロットは、前記ロゴの一部である請求項１６に記載のスロットアンテナ。
【請求項１９】
前記基板は、プリント回路基板又はフレキシブル回路基板である請求項１に記載のスロットアンテナ。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９８９７４（Ｐ２０１３−９８９７４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９４４（Ｐ２０１２−９４４）
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【出願人】（５０００４５４３１）コンパル エレクトロニクス インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【出願人】（５０００４５４３１）コンパル エレクトロニクス インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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