JP7792019B2 - 超広帯域アンテナアセンブリ - Google Patents

Description

優先権主張
本出願は、２０２２年４月２９日の出願日を有する、「ＵＬＴＲＡ－ＷＩＤＥＢＡＮＤ ＡＮＴＥＮＮＡ ＡＳＳＥＭＢＬＹ」という名称の、米国仮出願第６３／３３６，４４２号に基づき、その優先権を主張するものであり、同仮出願が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概してアンテナアセンブリに関し、より詳細には約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでのような、大帯域幅の周波数にわたって複数方向により均一な利得および均一な位相を提供するように構成される超広帯域アンテナアセンブリに関する。

アンテナを使用してデバイス間のワイヤレス通信を容易にすることができる。アンテナが、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでのような、超高周波数帯域におけるような、広範囲の周波数にわたって動作することが望ましいことがある。超高周波数帯域における周波数は、Ｓバンド、ＣバンドおよびＸバンドにわたることができる。これらの周波数帯域において動作可能なアンテナを、衛星通信、レーダ、気象レーダ、航行支援、船舶識別および追跡、航空交通管制、機内Ｗｉｆｉ、宇宙船テレメトリならびに他の応用を含む、各種の応用のために使用できる。

本開示の実施形態の態様および利点が、一部には以下の記述に明らかにされることになり、または記述から学習され得、または実施形態の実施を通して学習され得る。

本開示の１つの例示の実施形態は、アンテナアセンブリを対象とする。アンテナアセンブリは、第１の表面および反対側の第２の表面を有する基板を含む。アンテナアセンブリは、接地面を含む。アンテナアセンブリは、湾曲円錐部分および上部部分を含む。上部部分は、湾曲円錐部分上に配置される波形環状リングを含む。

様々な実施形態のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の記述および添付の請求項を参照しつつより良く理解されるようになるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれて、その一部を構成するが、本開示の実施形態を例示し、記述と共に、関連する原理を説明する役割をする。

当業者を対象とする実施形態の詳細な検討が、添付の図を参照する本明細書に明らかにされる。

本開示の例示の実施形態に係るアンテナアセンブリの斜視図を描く。 本開示の例示の実施形態に係るアンテナアセンブリの側面図を描く。 本開示の例示の態様に係るアンテナアセンブリの上面図を描く。 本開示の例示の実施形態に係るアンテナアセンブリを有する電子デバイスを描く。 本開示の例示の実施形態に係るアンテナ素子のアレイを含むアンテナアセンブリを描く。 本開示の例示の実施形態に係るアンテナ素子のアレイを含むアンテナアセンブリを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対するＳ１１パラメータを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する効率を描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。 本開示の例示の態様に係る例示のアンテナアセンブリに対する例示の放射パターンを描く。

ここで実施形態を詳細に参照することになり、その１つまたは複数の例が図面に例示される。各例は、実施形態の説明として提供されており、本開示の限定としてではない。実際、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく実施形態に様々な修正および変更を行うことができることが当業者に明らかであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示または記載される特徴が別の実施形態と共に使用されて、なお更なる実施形態を生ずることができる。そのため、本開示の態様がそのような修正および変更を包含することが意図される。

本開示の例示の態様は、アンテナアセンブリを対象とする。到来角または飛行時間を決定することが重要である応用のような、一部のアンテナ応用において、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数のような、広範囲の周波数にわたって全てまたはほぼ全ての方向に均一な利得および均一な位相を提供できるアンテナまたはアンテナアレイのアンテナ素子を有することが有用であることができる。

例えば、１つの例では、１００メートル未満のような、５０メートル未満のような、短距離にわたって到来角を決定するために全てまたはほぼ全ての方向により均一な位相およびより均一な利得を有するアンテナ素子を持つ超広帯域アンテナアレイを提供することが有用であることができる。一部の実装では、１００メートル未満のような、５０メートル未満のような、短距離にわたって到来角を決定するために全てまたはほぼ全ての方向により均一な位相および利得を有するアンテナ素子を持つ超広帯域アンテナアレイを提供することが有用であることができる。

本開示の例示の態様によれば、アンテナアセンブリは、第１の表面および反対側の第２の表面を有する基板（例えば、回路板）を含むことができる。アンテナアセンブリは、接地面を含むことができる。アンテナアセンブリは、湾曲円錐部分および上部部分を有するアンテナを含むことができる。上部部分は、ベース部分上に配置される波形環状リングを含むことができる。一部の実施形態において、上部部分は、ベース部分と一体であることができる。

一部の実施形態において、アンテナは、ベース部分を含むことができる。湾曲円錐部分は、ベース部分から延びることができる。ベース部分は、湾曲円錐部分と一体であることができ、または湾曲円錐部分に結合される別個の構造であることができる。ベース部分は、基板にアンテナを固定するために使用できる。アンテナのための給電子を湾曲円錐部分におよび／またはベース部分に直接結合できる。

一部の実施形態において、波形環状リングは、複数の曲線ピークおよび複数の曲線バレーを含むことができる。曲線ピークの高さが曲線バレーの高さよりも大きくなることができる。一部の実施形態において、波形環状リングは、３つの曲線ピークおよび３つの曲線バレーを含むことができる。一部の実施形態において、複数の曲線ピークは、環状リング周りに一定間隔で出現することができる。一部の実施形態において、波形環状リングは、正弦構造を備える。

一部の実施形態において、湾曲円錐構造および上部部分の合わせた高さは、約１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲にあることができる。一部の実施形態において、波形環状リングの直径は、約８．５ｍｍから約１２．５ｍｍまでの範囲にあることができる。本明細書で使用される場合、数値と併用した用語「約」の使用は、明示された数値から１５％以内に収まる値を指す。

一部の実施形態において、基板（例えば、回路板）は、第１の表面および反対側の第２の表面を有することができる。接地面は、第１の表面に配置できる。アンテナは、第２の表面に略垂直な方向に第２の表面から延びることができる。本明細書で使用される場合、用語「略垂直」は、垂線から１５度以内を指す。

一部の実施形態において、アンテナは、約５ＧＨｚから約１４．５ＧＨｚまでの範囲における周波数で約－３ｄＢ以下のＳ１１パラメータを提供するように構成できる。一部の実施形態において、アンテナは、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数で全方向放射パターンを提供するように構成できる。本明細書で使用される場合、用語「全方向放射パターン」は、少なくとも１つの平面においてアンテナ周りの少なくとも３４５度に対して均一な利得（例えば、「指定された利得大きさ」から５％以内の利得）を有する放射パターンを示す。一部の実施形態において、アンテナは、約６ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数で－５ｄＢ以上の効率を提供するように構成できる。

本開示の別の例示の態様は、複数のアンテナ素子（例えば、少なくとも３つのアンテナ素子のような、少なくとも２つのアンテナ素子）を備えるアンテナアレイを含むことができる。各アンテナ素子は、例えば、湾曲円錐部分および上部部分を含むことができる。上部部分は、湾曲円錐部分と一体であることができる。上部部分は、波形正弦環状リングを含むことができる。一部の実施形態において、各アンテナ素子は、本開示に記載されるアンテナのいずれかの１つまたは複数の態様を含むことができる。

一部の実施形態において、アンテナアレイは、異なる方向に延びるアンテナ素子を含むことができる。例えば、アンテナアレイは、第１の方向に延びる第１のアンテナ素子を含むことができる。アンテナアレイは、第２の方向に延びる第２のアンテナ素子を含むことができる。アンテナアレイは、第３の方向に延びる第３のアンテナ素子を含むことができる。第１の方向、第２の方向および第３の方向の各々は、異なる方向であることができる。一部の実施形態において、第１の方向、第２の方向および第３の方向の各々は、互いに略垂直であることができる。

本開示の別の例示の態様は、本開示の例示の態様に係るアンテナアセンブリを含む電子デバイスを対象とする。アンテナアセンブリは、本明細書に記載されるアンテナアセンブリのいずれかの１つまたは複数の態様を含むことができる。一部の実施形態において、アンテナアセンブリは、アンテナアレイであることができる。電子デバイスは、本開示の範囲から逸脱することなく各種の目的および応用のために使用できる。アンテナアセンブリは、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数を含む周波数帯域のような、様々な周波数帯域にわたって１つまたは複数の遠隔デバイスとの電子デバイスのワイヤレス通信を容易にするために使用できる。

本開示の例示の態様に係るアンテナアセンブリは、多数の技術的効果および利益を提供できる。例えば、本開示の例示の態様に係るアンテナアセンブリは、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの間の範囲における周波数のような、広範囲の周波数にわたって全方向放射パターンにわたる利得および位相における増加した均一性を提供できる。

１つの例では、アンテナアセンブリは、約１００メートル未満の、約７５メートル未満のような、約５０メートル未満のような、約２５メートル未満のような、距離のためのような、短距離応用における到来角および／または飛行時間応用のために使用できる。例えば、アンテナアセンブリは、本開示の例示の態様に係る複数のアンテナ素子を含むことができる。アンテナ素子の各々は、全方向パターンで均一な利得および／または位相を有することができる。例えば、異なるアンテナ素子上の受信信号に対してタイミングおよび位相情報を処理する（例えば、各アンテナ素子における受信時間または受信位相における差を測定する）ことによって、異なるアンテナ素子に入射する信号を処理して飛行時間および／または到来角を決定できる。受信位相における差は、アレイにおける受信信号の到来角を決定するために使用できる。受信時間における差は、アレイにおける受信信号の飛行時間を決定するために使用できる。アンテナ素子に位相におけるおよび利得における全方向均一性を提供することで、到来角決定および飛行時間決定の正確さを改善できる。

短距離にわたって到来角および飛行時間を決定することが特に有用であることができる。例えば、キーレスエントリ応用では、到来角および／または飛行時間決定を使用して、信号が正規のエントリデバイスによって受信されているか、またはそれらがセキュリティ危殆化デバイス（例えば、それが位置するべき所に位置していないデバイス）から来ているかどうかを判定できる。これは、例えば、機器（例えば、自動車両）または施設（例えば、建物）に近接して位置していないデバイスによる不正なキーレスエントリまたはそのための情報の取得を防止する際に特に有用であることができる。

ここで図を参照しつつ、本開示の例示の実施形態が次に明らかにされることになる。

図１～図３は、本開示の例示の実施形態に係る例示のアンテナアセンブリ１００を描く。アンテナアセンブリ１００は、湾曲円錐部分１１０および上部部分１２０を有するアンテナ１０２を含む。図２に特に図示されるように、アンテナアセンブリ１００は、基板１４０（例えば、回路板）を含むことができる。アンテナ１０２は、基板１４０から略垂直方向に延びることができる。基板１４０は、厚さ１４５によって分離される第１の表面１４２および反対側の第２の表面１４４を有することができる。基板１４０は、任意の適切な誘電材料のような、任意の適切な材料から作ることができる。基板１４０は、１つまたは複数のトレース、表面実装デバイス、伝送線路、アンテナ給電子または他の素子のような、アンテナ１０２以外の様々な素子を含むことができる。

アンテナ１０２は、湾曲円錐部分１１０を含む。湾曲円錐部分１１０は、曲線縁を含むことができる。図３に図示されるように、湾曲円錐部分１１０の一部分が湾曲円錐構造１１０の第１の端において除去されて開口１１７を提供できる。湾曲円錐構造１１０の第１の端は、ベース部分１３０から延びることができる。湾曲円錐部分１１０の第２の端を、湾曲円錐部分１１０がベース部分１３０と上部部分１２０との間に延びるように上部部分１２０に結合できる。

上部部分１２０は、波形環状リングであることができる。波形環状リングは、正弦構造であることができる。例えば、波形リングは、直線状に延ばされれば正弦波に似ている形状（例えば、正弦波の形態を有する曲線）を有することができる。一部の実施形態において、波形環状リングは、３つの曲線ピーク１２２および３つの曲線バレー１２４のような、複数の曲線ピーク１２２および複数の曲線バレー１２４を有することができる。曲線ピーク１２２の高さは、曲線バレー１２４の高さよりも大きいことができる。図１～図３の環状リングが３つの曲線ピーク１２２および３つの曲線バレー１２４を有するのに対して、環状リングは、本開示の範囲から逸脱することなくより多くのまたはより少ない曲線ピークおよび曲線バレーを含むことができる。一部の実施形態において、曲線ピーク１２２および曲線バレー１２４は、環状リング周りに一定間隔で出現することができる。

一部の実施形態において、湾曲円錐部分１１０および上部部分１２０の合わせた高さ１５５が約１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲にある。一部の実施形態において、波形環状リングの直径１６０が約８．５ｍｍから約１２．５ｍｍまでの範囲にある。

一部の実施形態において、湾曲円錐部分１１０および上部部分１２０は、金属のような、導電材料から完全に形成できる。一部の実施形態において、湾曲円錐部分１１０および上部部分１２０は、（例えば、レーザ直接焼結技術を使用して）誘電材料に金属表面として形成できる。例えば、１つの例示の実装では、湾曲円錐部分１１０および上部部分１２０は、誘電材料を含むことができる。金属層を、誘電材料の外面にだけで（誘電材料の内面にではない）ような、誘電材料の１つまたは複数の表面に形成できる。

ベース部分１３０は、少なくとも１つの表面が矩形（例えば、正方形）である３次元矩形構造のような、矩形構造であることができる。ベース部分１３０は、基板１４０にアンテナ１０２を固定または実装するために使用できる。一部の実施形態において、アンテナ給電子１１５をアンテナ１０２のベース部分１３０および／または湾曲円錐部分１１０に結合できる。ベース部分１３０は、導電構造または（例えば、アンテナ１０２のための支持を提供するためだけに使用される）非導電構造であることができる。一部の実施形態において、アンテナ１０２は、ベース部分１３０を含まなくてよく、円錐部分１１０および上部部分１２０を含むだけでよい。

図２に図示されるように、基板１４０（例えば、回路板）は、基板１４０の厚さ１４５によって分離される第１の表面１４２および第２の表面１４４を有することができる。接地面１５０（例えば、導電接地面）を基板１４０の第２の表面１４４に配置できる。アンテナ１０２は、基板１４０の第１の表面１４２から略垂直方向に延びることができる。接地面１５０は、基板１４０上のアンテナ１０２のフットプリントと関連付けられる面積よりも実質的に大きい面積を有することができる。例えば、接地面１５０は、基板１４０上のアンテナ１０２のフットプリントと関連付けられる面積よりも少なくとも３倍大きい、例えば５倍大きいような、１０倍大きいような、２０倍大きいような、またはそれ以上の面積を有することができる。

図４は、本開示の例示の実施形態に係る例示の電子デバイス２００を描く。電子デバイス２００は、１つまたは複数の遠隔デバイスとワイヤレス通信を有するように構成される任意の適切な電子デバイスであることができる。例えば、電子デバイスは、コンピューティングデバイス（例えば、ラップトップ、デスクトップ、１つもしくは複数のプロセッサを持つディスプレイ）、モバイルデバイス（例えば、電話、タブレット、ウェアラブルデバイス（例えば、携帯時計））、車両、海上車両、航空機、衛星、キーレスエントリデバイス、または他の電子デバイスであることができる。当業者は、本明細書で提供される開示を使用して、本明細書に記載されるアンテナアセンブリのいずれかを、本開示の範囲から逸脱することなく各種の応用およびデバイスのために使用できることを理解するであろう。

図４に図示されるように、電子デバイス２００は、アンテナアセンブリ１００を含む。アンテナアセンブリ１００は、図１～図３、図５、図６または本開示の任意の他の部分を参照しつつ記載されるアンテナアセンブリのような、本明細書に記載されるアンテナアセンブリのいずれかの１つまたは複数の態様を有することができる。

電子デバイス２００は、１つまたは複数のプロセッサ２０２および１つまたは複数のメモリデバイス２０４を含むことができる。１つまたは複数のプロセッサ２０２は、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、論理デバイスまたは他の適切な処理デバイスを含むが、これらに限定されない、任意の適切な処理デバイスであることができる。１つまたは複数のメモリデバイス２０４は、非一時的コンピュータ可読媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ、フラッシュドライブまたは他のメモリデバイスを含むが、これらに限定されない、任意の適切なメモリデバイスであることができる。１つまたは複数のメモリデバイス２０４は、データ２０６およびコンピュータ可読命令２０８を記憶できる。コンピュータ可読命令２０８は、１つまたは複数のプロセッサ２０２によって実行されると、１つまたは複数のプロセッサ２０２に動作を行わせることができる。コンピュータ可読命令２０８は、ソフトウェア、ハードウェアならびに／またはソフトウェアおよびハードウェアの組合せとして実装できる。ソフトウェアとして実装される場合、コンピュータ可読命令２０８は、任意の適切な言語であることができる。

電子デバイス２００は、アンテナアセンブリ１００による情報の通信を容易にするために１つまたは複数の通信回路２１４を含むことができる。通信回路は、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数と関連付けられる周波数帯域における無線周波数信号のような、アンテナアセンブリによる無線周波数信号の通信を容易にするために１つまたは複数の受信器、送信器、送受信器、フロントエンドモジュール、ベースバンド回路、整合回路、同調回路、制御回路、伝送線路または他の素子を含むことができる。

例示されるように、命令２０８は、例えば、飛行時間命令２１０および到来角命令２１２を含むことができる。飛行時間命令２１０は、アンテナアセンブリ１００によって受信される信号と関連付けられる飛行時間情報を決定するために使用できる。例えば、アンテナアセンブリ１００における１つまたは複数のアンテナまたはアンテナ素子によって受信される信号の受領のタイミングにおける差を飛行時間命令２１０を使用して処理して飛行時間情報を決定できる。アンテナアセンブリ１００における１つまたは複数のアンテナまたはアンテナ素子によって受信される信号の位相における差を到来角命令２１２を使用して処理して到来角情報を決定できる。

本開示の例示の態様に係るアンテナアセンブリ１００は、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの周波数の範囲において全方向パターンでより均一な利得および位相を提供できる。その点で、本開示の例示の態様に係るアンテナアセンブリ１００は、例えば、１００ｍ未満のような、５０ｍ未満のような、短距離にわたる到来角および／または飛行時間決定のために適切であることができる。

図５は、アンテナアレイを含むアンテナアセンブリ３００を描く。アンテナアレイは、基板３０２に配置される複数のアンテナ素子３１０（例えば、少なくとも３つのアンテナ素子３１０）を有することができる。アンテナ素子３１０の各々は、図１を参照しつつ記載されるアンテナ１０２の構成を有することができる。アンテナ素子３１０の各々は、基板３０２の第１の表面から（例えば、略垂直方向に）延びることができる。図５の例では、全てのアンテナ素子３１０は、基板３０２から同じ方向に延びる。アンテナ素子の各々間の間隔３１５は、約１ｍｍから約６ｍｍまでの範囲にあることができる。

接地面３０５を基板３０２の反対側の第２の表面に配置できる。接地面３０５は、基板３０２上の各アンテナ素子３１０のフットプリントと関連付けられる面積よりも少なくとも３倍大きい、例えば５倍大きいような、１０倍大きいような、２０倍大きいような、またはそれ以上の面積を有することができる。

図５は、全てのアンテナ素子３１０間が等間隔３１５のグリッドパターンに配列される９つのアンテナ素子３１０を有するアンテナアセンブリ３００を描く。異なる方向に延びる図５における省略記号によって示されるように、より多くのまたはより少ないアンテナ素子３１０を、本開示の範囲から逸脱することなく使用できる。一部の実施形態において、アンテナ素子３１０は、一定または不定間隔の異なるパターンに配列できる。例えば、アンテナ素子３１０は、円形パターン、幾何学的パターンまたは不定ランダムパターンに配列できる。

図６は、本開示の例示の実施形態に係るアンテナアレイを有する例示のアンテナアセンブリ３５０を描く。アンテナアレイは、支持構造３６０（例えば、複数の支持面を持つ構造、基板等）から延びる複数の素子３５２、３５４、３５６を有することができる。アンテナ素子３５２、３５４、３５６の各々は、図１を参照しつつ記載されるアンテナ１０２の構成を有することができる。図６の例では、アンテナ素子３５２、３５４、３５６の各々は、異なる方向に延びることができる。例えば、第１のアンテナ素子３５２は、支持構造３６０から第１の方向３７２に延びることができる。第２のアンテナ素子３５４は、支持構造３６０から第２の方向３７４に延びることができる。第３のアンテナ素子３５６は、支持構造から第３の方向３７６に延びることができる。

図６の例では、第１の方向３７２、第２の方向３７４および第３の方向３７６の各々は、互いに略垂直である。しかしながら、任意の適切な方向または方向および方向に対する角度の組合せを、本開示の範囲から逸脱することなく使用できる。加えて、より多くのまたはより少ないアンテナ素子を、本開示の範囲から逸脱することなくアンテナアセンブリ３５０のアンテナアレイに含めることができる。

図７は、本開示の例示の実施形態に係るアンテナ（例えば、図１のアンテナ１０２）と関連付けられるＳ１１パラメータのプロット４０２を描く。図７は、ｘ軸に沿って周波数をＧＨｚでおよびｙ軸に沿ってＳ１１パラメータ（例えば、反射減衰量）の大きさをｄＢでプロットする。図示されるように、本開示の例示の実施形態に係るアンテナアセンブリは、約５ＧＨｚから約１４．５ＧＨｚまでの範囲における周波数で約－３ｄＢ以下のＳ１１パラメータを提供できる。

図８は、本開示の例示の実施形態に係るアンテナ（例えば、図１のアンテナ１０２）と関連付けられるアンテナ効率のプロット４０４を描く。図８は、ｘ軸に沿ってＧＨｚでおよびｙ軸に沿ってアンテナ効率をｄＢでプロットする。図示されるように、本開示の例示の実施形態に係るアンテナアセンブリは、約５ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数で－４ｄＢ以上のアンテナ効率を提供できる。

図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、本開示の例示の実施形態に従って３ＧＨｚでアンテナ（例えば、図１のアンテナ１０２）に対して約－８ｄＢの遠方界動作利得と関連付けられるアンテナ放射パターンを描く。図９Ａは、θ＝９０°面に対するφ／度対ｄＢｉを描く。図９Ｂは、φ＝９０°面に対するθ／度対ｄＢｉを描く。図９Ｃは、φ＝０°面に対するθ／度対ｄＢｉを描く。

図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、本開示の例示の実施形態に従って６ＧＨｚでアンテナ（例えば、図１のアンテナ１０２）に対して約３．６ｄＢの遠方界動作利得と関連付けられるアンテナ放射パターンを描く。図１０Ａは、θ＝９０°面に対するφ／度対ｄＢｉを描く。図１０Ｂは、φ＝９０°面に対するθ／度対ｄＢｉを描く。図１０Ｃは、φ＝０°面に対するθ／度対ｄＢｉを描く。

図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、本開示の例示の実施形態に従って１０ＧＨｚでアンテナ（例えば、図１のアンテナ１０２）に対して約３．６ｄＢの遠方界動作利得と関連付けられるアンテナ放射パターンを描く。図１１Ａは、θ＝９０°面に対するφ／度対ｄＢｉを描く。図１１Ｂは、φ＝９０°面に対するθ／度対ｄＢｉを描く。図１１Ｃは、φ＝０°面に対するθ／度対ｄＢｉを描く。

図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃの放射パターンによって実証されるように、本開示の例示の実施形態に係るアンテナアセンブリは、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数で少なくとも１つの平面において全方向放射パターンを提供できる。全方向放射パターンは、少なくとも１つの平面においてアンテナ周りの３４５°に対して均一な利得（例えば、指定値から５％以内にとどまる利得）を提供する放射パターンを指す。

本主題がその具体的な例示の実施形態に関して詳細に記載されたが、当業者が、上記の理解を達成した上で、そのような実施形態の改変、変更および均等物を容易に生じさせ得ることが認識されるであろう。したがって、本開示の範囲は限定としてよりもむしろ例としてであり、本開示は、当業者に容易に明らかであるような本主題へのそのような修正、変更および／または追加の包含を排除しない。

１００ アンテナアセンブリ
１０２ アンテナ
１１０ 湾曲円錐部分
１１５ アンテナ給電子
１１７ 開口
１２０ 上部部分
１２２ 曲線ピーク
１２４ 曲線バレー
１３０ ベース部分
１４０ 基板
１４２ 第１の表面
１４４ 第２の表面
１４５ 厚さ
１５０ 接地面
１５５ 合わせた高さ
１６０ 直径
２００ 電子デバイス
２０２ プロセッサ
２０４ メモリデバイス
２０６ データ
２０８ コンピュータ可読命令
２１０ 飛行時間命令
２１２ 到来角命令
２１４ 通信回路
３００ アンテナアセンブリ
３０２ 基板
３０５ 接地面
３１０ アンテナ素子
３１５ 間隔
３５０ アンテナアセンブリ
３５２、３５４、３５６ アンテナ素子
３６０ 支持構造
３７２ 第１の方向
３７４ 第２の方向
３７６ 第３の方向

Claims (20)

1. 第１の表面および反対側の第２の表面を有する基板と、
   接地面と、
   湾曲円錐部分および上部部分を備え、前記上部部分が、前記湾曲円錐部分上に配置される波形環状リングを備える、アンテナと
   を備える、アンテナアセンブリ。
2. 前記波形環状リングが複数の曲線ピークおよび複数の曲線バレーを備え、前記曲線ピークの高さが前記曲線バレーの高さよりも大きい、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
3. 前記アンテナがベース部分を更に備え、前記湾曲円錐部分が前記ベース部分から延び、前記ベース部分が矩形構造を備える、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
4. 前記複数の曲線ピークが前記波形環状リング周りに一定間隔で出現する、請求項２に記載のアンテナアセンブリ。
5. 前記波形環状リングが正弦構造を備える、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
6. 前記湾曲円錐部分および前記上部部分の合わせた高さが約１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲にある、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
7. 前記基板が第１の表面および反対側の第２の表面を有し、前記接地面が前記第１の表面に配置され、前記アンテナが、前記第２の表面に略垂直な方向に前記第２の表面から延びる、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
8. 前記波形環状リングの直径が約８．５ｍｍから約１２．５ｍｍまでの範囲にある、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
9. 前記湾曲円錐部分および上部部分が一体である、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
10. 前記アンテナが、約５ＧＨｚから約１４．５ＧＨｚまでの範囲における周波数で約－３ｄＢ以下のＳ１１パラメータを提供するように構成される、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
11. 前記アンテナが、約３ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数で全方向放射パターンを提供するように構成される、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
12. 前記アンテナが、約５ＧＨｚから約１０ＧＨｚまでの範囲における周波数で－４ｄＢ以上の効率を提供するように構成される、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
13. アンテナ給電子が前記アンテナの前記湾曲円錐部分に結合される、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
14. 複数のアンテナ素子を備え、各アンテナ素子が、
    湾曲円錐部分と、
    前記湾曲円錐部分と一体である上部部分であって、波形正弦環状リングを備える、上部部分とを備える、アンテナアレイ。
15. 前記波形正弦環状リングが３つの曲線ピークおよび３つの曲線バレーを備える、請求項１４に記載のアンテナアレイ。
16. 各アンテナ素子が約１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲の高さを有し、前記波形正弦環状リングの直径が約８．５ｍｍから約１２．５ｍｍまでの範囲にある、請求項１４に記載のアンテナアレイ。
17. 前記アンテナアレイが少なくとも３つのアンテナ素子を備え、各アンテナ素子が異なる方向に延びる、請求項１４に記載のアンテナアレイ。
18. 通信回路と、
    アンテナアセンブリとを備え、前記アンテナアセンブリが、
    第１の表面および反対側の第２の表面を有する基板と、
    接地面と、
    湾曲円錐部分および上部部分を有し、前記上部部分が、前記湾曲円錐部分上に配置される波形環状リングを備える、アンテナと
    を備える、電子デバイス。
19. 前記基板が第１の表面および反対側の第２の表面を有し、前記接地面が前記第１の表面に配置され、前記アンテナが、前記第２の表面に略垂直な方向に延びる、請求項１８に記載の電子デバイス。
20. 前記波形環状リングが正弦構造を備える、請求項１８に記載の電子デバイス。