JP4180536B2

JP4180536B2 - アンテナ装置及びコンピュータ装置

Info

Publication number: JP4180536B2
Application number: JP2004073943A
Authority: JP
Inventors: 洋高古屋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2024-03-16
Also published as: JP2005268851A

Description

本発明は、アンテナ装置及びコンピュータ装置に係り、さらに詳細には、ノート型パソコン等の装置の無線ＬＡＮ用のアンテナであり水平偏波用のアンテナと、垂直偏波用のアンテナとを一体的にしたアンテナ装置、及びこのアンテナ装置を備えたコンピュータ装置に関する。

近年、ケーブルを使用せずに無線で通信する無線ＬＡＮが流行している。これはケーブルを接続することなしにアクセスポイントを介してインターネットやＬＡＮにアクセスすることができるため、屋内，屋外を問わず非常に便利である。今ではアクセスポイントを無料で使用可能な場所（通称ホットスポット）が増加しており、今後も普及することが予想される。

そして、コンピュータ装置（ノート型パソコン，携帯情報端末等）にアンテナを搭載する際には、水平偏波を送受信するためのアンテナと、垂直偏波を送受信するためのアンテナを取り付けなければならない。例えば、図６に示すように本体５３と、表示部（ＬＣＤ等）５５とを備えたノートパソコン５１の表示部５５の２箇所に別々のアンテナ（水平偏波用のアンテナ５７、垂直偏波用のアンテナ５９）を別個独立して設置して、両偏波を送受信していた。

ここで、水平偏波を送受信するアンテナと、垂直偏波を送受信するアンテナとをノート型パソコンに搭載する必要性を説明する。ホットスポット内のアクセスポイントから送信される電波には、水平偏波と、垂直偏波の２種類が考えられる。この結果、ノート型パソコン側では、水平偏波と、垂直偏波共に受信できるようにしなければならない。一方で、ノートパソコン側から電波を送信する場合においてもアクセスポイント側の偏波がどちらかわからないので水平偏波、又は垂直偏波で送信しなければならない。

上述のアンテナの特性について説明する。図７に示すＶＳＷＲ特性を参照するに、２つの偏波を送受信する各々のアンテナ（特性）６１，６３では無線ＬＡＮ用に使用する周波数は２ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯で好適である。

図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照する。図８（ａ）はアンテナ（特性）６１と、アンテナ（特性）６３との２ＧＨｚ帯垂直偏波における放射特性を示している。図８（ｂ）はアンテナ（特性）６１と、アンテナ（特性）６３との５ＧＨｚ帯垂直偏波における放射特性を示している。図８（ｃ）はアンテナ（特性）６１と、アンテナ（特性）６３との２ＧＨｚ帯水平偏波における放射特性を示している。図８（ｄ）はアンテナ（特性）６１と、アンテナ（特性）６３との５ＧＨｚ帯水平偏波における放射特性を示している。そして、２つのアンテナ（特性）６１、６３の利得の高い方のアンテナを利用している。

特許文献１参照。
特開２００２−１５１９２８号公報

このような従来の技術には以下のような問題があった。すなわち、２つのアンテナを個々にコンピュータ装置に取り付ける必要があるため、取り付けに時間を多く要していた。

また、２つ目のアンテナを搭載中に１つ目のアンテナの特性が変化してしまうということがあった。例えば、１つ目のアンテナを取り付けた後に、２つ目のアンテナの取り付け作業中に、１つ目のアンテナに接触してしまい、１つ目のアンテナが動いたり、同軸ケーブルとの接触状態が悪くなったりする。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、コンピュータ装置に備えられ、通信用の電波の仲介を行うアンテナ装置において、前記アンテナ装置は、少なくとも水平偏波、垂直偏波の一方の偏波を送受信するアンテナと、他方の偏波を送受信するアンテナとを有し、前記一方の偏波を送受信するアンテナと、前記他方の偏波を送受信するアンテナとがシート部材に配置されるものであり、前記一方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（３ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（３ａｂ）及びアンテナ素子（３ａｃ）は、前記コの字型アンテナ素子（３ａａ）の内側に形成され、前記他方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（５ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（５ａｂ）及びアンテナ素子（５ａｃ）は、前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）の内側に形成され、一方の同軸ケーブルの中心導体（１１ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（３ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（３ａｂ）を絶縁層（１１ｂ）が跨ぎ外部導体（１１ｃ）が前記アンテナ素子（３ａｃ）と接続し、他方の同軸ケーブルの中心導体（１３ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（５ａｂ）を絶縁層（１３ｂ）が跨ぎ外部導体（１３ｃ）がアンテナ素子（５ａｃ）と接続するアンテナ装置である。

請求項２に係る発明は、前記シート部材はＬ字型に形成され、前記一方の偏波を送受信するアンテナと、前記他方の偏波を送受信するアンテナとはＬ字型になるように配置される請求項１記載のアンテナ装置である。

請求項３に係る発明は、アンテナ装置を備えたコンピュータ装置において、前記アンテナ装置は、少なくとも水平偏波、垂直偏波の一方の偏波を送受信するアンテナと、他方の偏波を送受信するアンテナとを有し、前記一方の偏波を送受信するアンテナと、前記他方の偏波を送受信するアンテナとはシート部材に配置されるものであり、前記一方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（３ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（３ａｂ）及びアンテナ素子（３ａｃ）は、前記コの字型アンテナ素子（３ａａ）の内側に形成され、前記他方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（５ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（５ａｂ）及びアンテナ素子（５ａｃ）は、前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）の内側に形成され、一方の同軸ケーブルの中心導体（１１ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（３ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（３ａｂ）を絶縁層（１１ｂ）が跨ぎ外部導体（１１ｃ）が前記アンテナ素子（３ａｃ）と接続し、他方の同軸ケーブルの中心導体（１３ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（５ａｂ）を絶縁層（１３ｂ）が跨ぎ外部導体（１３ｃ）がアンテナ素子（５ａｃ）と接続するアンテナ装置を備えたコンピュータ装置である。

請求項４に係る発明は、前記コンピュータ装置は本体と表示部とを備え、前記アンテナ装置はＬ字型に形成され、前記表示部の角部分に配置されている請求項３記載のアンテナ装置を備えたコンピュータ装置である。

上述の如く本発明によれば、２つのアンテナを一つのシート部材の上に適正な位置関係になるように並べ、表示部（ＬＣＤ等）に配置するため、２つのアンテナを搭載する際に２度の作業ではなくて１度の作業で搭載することができるという効果がある。

また、アンテナ装置をＬ字型に形成するとノート型パソコンの表示部の角部に搭載することが可能になる。これにより、ノート型パソコンを開いた状態で水平偏波用のアンテナと、垂直偏波用のアンテナとが適正な位置関係になる。すなわち、一方のアンテナが水平になり、他方のアンテナが垂直になり両偏波の送受信を行うことができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、通信機能を備えたコンピュータ装置（例えば、ノート型パソコン、携帯情報端末等）に備えられるアンテナ装置１の概略を示している。

前記アンテナ装置１は、少なくとも水平偏波，垂直偏波の一方の偏波を送受信するアンテナ３と、他方の偏波を送受信するアンテナ５とを有している。そして、前記一方の偏波を送受信するアンテナ３と、前記他方の偏波を送受信するアンテナ５とがシート部材（例えば、１枚のプラスチックシート，１枚のペットシート）７に配置されている。

なお、本例では、理解を容易にするためにアンテナ３を水平偏波用のアンテナと想定し、アンテナ５を垂直偏波用のアンテナと想定して説明するが、アンテナの素子（エレメント）を水平にすれば水平偏波用になり、アンテナの素子（エレメント）を垂直にすれば、垂直偏波用になるものであるから、アンテナ３を水平偏波用に、アンテナ５を垂直偏波用に限定するものではない。すなわち、両アンテナの利得の高い方のアンテナを利用する。

前記シート部材７はＬ字型に形成され、前記一方の偏波を送受信するアンテナ３と、前記他方の偏波を送受信するアンテナ５とがＬ字型に配置されている。これにより、ノート型パソコンの表示部の角部にアンテナ装置１を搭載することができる。そして、ノート型パソコンの表示部を開いたとき、水平偏波と、垂直偏波を各アンテナ３，５が効率良く電波を送受信することができる。

図２を参照する。アンテナ装置１の断面を示す断面図である。上述のようにアンテナ３と、アンテナ５とは、シート部材７に配置されている。前記アンテナ３と前記アンテナ５とは、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線基板）を利用し形成されたフィルムアンテナである。換言すれば、アンテナ３は、銅箔の精密エッチングで形成されたアンテナ素子を、絶縁特性に優れるポリイミドフィルムで挟んだ構造の屈曲性のあるフィルムアンテナである。すなわち、銅箔（アンテナ素子）３ａは接着層３ｃを介して、ポリイミドフィルム３ｂとポリイミドフィルム３ｄにより挟まれている。

同様にアンテナ５も、銅箔の精密エッチングで形成されたアンテナ素子を、絶縁特性に優れるポリイミドフィルムで挟んだ構造の屈曲性のあるフィルムアンテナである。すなわち、銅箔（アンテナ素子）５ａは接着層５ｃを介して、ポリイミドフィルム５ｂとポリイミドフィルム５ｄにより挟まれている。

なお、前記アンテナ３とアンテナ５とは、前記シート部材７に接着剤（図示しない）等により接着されている。さらに、前記シート部材７は適正な強度を備えている。これにより、ノート型パソコンの操作等による動きが激しいときでもアンテナ３とアンテナ５の振動は少ないので安定した電波の送受信を行うことができる。

図３を参照する。前記アンテナ３と、前記アンテナ５との詳細を示している。アンテナ３は、３つのアンテナ素子を備えている。すなわち、アンテナ素子３ａａ、アンテナ素子３ａｂ、及びアンテナ素子３ａｃである。アンテナ素子３ａａはコの字型の形状であり短部と長部と側部とを備えている。前記短部の長さＡは２０ｍｍ程度に形成されている。前記側部の長さＢは５〜７ｍｍ程度に形成されている。前記長部の長さＣは５５ｍｍ程度に形成されている。

そして、前記アンテナ素子３ａｂと前記アンテナ素子３ａｃとは、前記アンテナ素子３ａａの内側に形成されている。なお、前記アンテナ素子３ａｂの長さＤは前記長さＡより短く形成されている。そして、前記アンテナ素子３ａｃの長さＥは前記長さＣより短く形成されている。さらに、前記アンテナ素子３ａａの幅Ｆ，前記アンテナ素子３ａｂの幅Ｈ，及びアンテナ素子３ａｃの幅Ｇは１ｍｍ程度に形成されている。

前記アンテナ５は、アンテナ素子５ａａ、アンテナ素子５ａｂ、及びアンテナ素子５ａｃとを備えている。各アンテナ素子（アンテナ素子５ａａ，アンテナ素子５ａｂ，アンテナ素子５ａｃ）の形状はアンテナ３の各アンテナ素子（アンテナ素子３ａａ，アンテナ素子３ａｂ，アンテナ素子３ａｃ）と同じに形成されている。

さらに、アンテナ３とアンテナ５とは横方向Ｉ、及び縦方向Ｊそれぞれ５〜６ｃｍ離されて配置されている。さらに、Ｌ字型のシート部材７のなす角度ＡＮＧは直角であることが望ましい。水平偏波と垂直偏波との送受信を適正に行うことができるためである。

図４を参照する。アンテナ装置１が備えるアンテナ３と、アンテナ５との給電方法を示す。アンテナ装置１が備えるアンテナ３については、同軸ケーブル１１の中心導体１１ａがアンテナ素子３ａａと接続する。そして、アンテナ素子３ａｂを絶縁層１１ｂが跨ぎ同軸ケーブル１１の外部導体１１ｃがアンテナ素子３ａｃと接続する。なお、１１ｄはジャケットである。

一方、アンテナ装置１が備えるアンテナ５については、同軸ケーブル１３の中心導体１３ａがアンテナ素子５ａａと接続する。そして、アンテナ素子５ａｂを絶縁層１３ｂが跨ぎ同軸ケーブル１３の外部導体１３ｃがアンテナ素子５ａｃと接続する。なお、１３ｄはジャケットである。

図５を参照する。通信用の電波の仲介を行うアンテナ装置１を備えたコンピュータ装置（例えば、ノート型パソコン，携帯端末等）２１である。前記コンピュータ装置２１は本体２３と表示部２５とを備えている。

前記アンテナ装置１は、少なくとも水平偏波を送受信するアンテナと、垂直偏波を送受信するアンテナとを有している。また、前記水平偏波を送受信するアンテナと、前記垂直偏波を送受信するアンテナとがシート部材に配置されている。さらに、前記アンテナ装置１はＬ字型に形成され、前記表示部２５の角部分に配置されている。

これにより、コンピュータ装置（ノート型パソコン）２１の表示部２５を開いたときには表示部２５の立ち上がり角度は本体２３に対して９０°に近くなるため、アンテナ装置１を表示部２５の角部に配置することにより、水平偏波と垂直偏波とを効率良く送受信することができる。

なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。

アンテナ装置の概略を説明する概略図である。アンテナ装置の断面を示す断面図である。アンテナの素子を説明する説明図である。アンテナの給電を説明する説明図である。アンテナ装置の配置位置を説明する説明図である。従来の技術を説明する説明図である。従来の技術を説明する説明図である。（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は従来の技術を説明する説明図である。

符号の説明

１アンテナ装置
３アンテナ
５アンテナ
７シート部材

Claims

コンピュータ装置に備えられ、通信用の電波の仲介を行うアンテナ装置において、
前記アンテナ装置は、少なくとも水平偏波、垂直偏波の一方の偏波を送受信するアンテナと、他方の偏波を送受信するアンテナとを有し、
前記一方の偏波を送受信するアンテナと、前記他方の偏波を送受信するアンテナとがシート部材に配置されるものであり、
前記一方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（３ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（３ａｂ）及びアンテナ素子（３ａｃ）は、前記コの字型アンテナ素子（３ａａ）の内側に形成され、
前記他方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（５ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（５ａｂ）及びアンテナ素子（５ａｃ）は、前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）の内側に形成され、
一方の同軸ケーブルの中心導体（１１ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（３ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（３ａｂ）を絶縁層（１１ｂ）が跨ぎ外部導体（１１ｃ）が前記アンテナ素子（３ａｃ）と接続し、
他方の同軸ケーブルの中心導体（１３ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（５ａｂ）を絶縁層（１３ｂ）が跨ぎ外部導体（１３ｃ）がアンテナ素子（５ａｃ）と接続すること、
を特徴とするアンテナ装置。
前記シート部材はＬ字型に形成され、前記一方の偏波を送受信するアンテナと、前記他方の偏波を送受信するアンテナとはＬ字型になるように配置されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
アンテナ装置を備えたコンピュータ装置において、
前記アンテナ装置は、少なくとも水平偏波、垂直偏波の一方の偏波を送受信するアンテナと、他方の偏波を送受信するアンテナとを有し、前記一方の偏波を送受信するアンテナと、前記他方の偏波を送受信するアンテナとはシート部材に配置されるものであり、
前記一方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（３ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（３ａｂ）及びアンテナ素子（３ａｃ）は、前記コの字型アンテナ素子（３ａａ）の内側に形成され、
前記他方の偏波を送受信するアンテナは、３つのアンテナ素子を備え、アンテナ素子（５ａａ）はコの字型の形状であり、アンテナ素子（５ａｂ）及びアンテナ素子（５ａｃ）は、前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）の内側に形成され、
一方の同軸ケーブルの中心導体（１１ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（３ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（３ａｂ）を絶縁層（１１ｂ）が跨ぎ外部導体（１１ｃ）が前記アンテナ素子（３ａｃ）と接続し、
他方の同軸ケーブルの中心導体（１３ａ）が前記コの字型のアンテナ素子（５ａａ）と接続し、前記アンテナ素子（５ａｂ）を絶縁層（１３ｂ）が跨ぎ外部導体（１３ｃ）がアンテナ素子（５ａｃ）と接続すること、
を特徴とするアンテナ装置を備えたコンピュータ装置。
前記コンピュータ装置は本体と表示部とを備え、前記アンテナ装置はＬ字型に形成され、前記表示部の角部分に配置されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置を備えたコンピュータ装置。