JP2000244230A - パッチアンテナ及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

パッチアンテナ及びこれを用いた電子機器

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JP2000244230A
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Takeshi Asano
武 浅野
Akihisa Sakurai
秋久 櫻井
Zaisei Naito
在正 内藤
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    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規な構成を有するパッチアンテナ及びこれ
を用いた電子機器を提供する。 【解決手段】 パッチアンテナ1を構成する誘電体板
を、電子機器を構成する筐体の壁部2から構成する。そ
して、パッチアンテナ1を構成するアース板3を筐体の
壁部2の内側表面2B上に形成し、バッチアンテナを構
成するパッチを筐体の壁部2の外側表面2A上に形成す
る。これによって、パッチアンテナ1を前記電子機器と
一体的に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッチアンテナ及
びそれを用いた電子機器に関し、さらに詳しくは、回動
して開閉可能な表示画面を具えた、いわゆるノートブッ
ク型パーソナルコンピュータなどの電子機器に好適に使
用することのできるパッチアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】ノートブック型パーソナルコンピュータ
に代表される小型の電子機器を用いて無線通信を行う場
合には、所定のアンテナを電子機器に設置する必要があ
る。この所定のアンテナとしては、マイクロストリップ
アンテナ及びパッチアンテナなどが好ましく用いられて
いる。そして、これらのアンテナを電子機器を構成する
筐体に外付けして使用する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように外付けによってアンテナを電子機器に取り付けた
場合、前記アンテナは前記筐体の外部に突起状物として
存在することになる。したがって、電子機器としての外
観が損なわれるとともに、アンテナ自身及び電子機器に
具えられたその他の部品を損傷させる原因ともなってい
た。かかる問題に鑑みて、アンテナを電子機器の筐体の
内部に設置することが試みられている。しかしながら、
この場合においてもシールドケースや他の金属物などの
影響を受け、所望する特性を得ることは困難であった。
また、これらの影響を除去すべく、筐体内のアンテナ設
置スペースを大きくしようとすると、かかる部分が筐体
の外部に凸状に突出した形となり、上記同様に電子機器
の外観が損なわれるという問題があった。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みて、新規な構
成を有するパッチアンテナ及びこれを用いた電子機器を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のパッチアンテナ
は、誘電体板とアース板とパッチとを具える。そして、
前記アース板及び前記パッチを電子機器を構成する筐体
の壁部に組み込み、前記電子機器と一体的に形成する。
【0006】図1は、本発明のパッチアンテナの構成の
一例を示す部分断面図である。図1において、パッチア
ンテナ1の誘電体板は電子機器を構成する筐体の壁部2
から構成されている。また、パッチアンテナ1のアース
板3は、筐体の壁部2の主面2B上に形成されている。
そして、パッチアンテナ1のパッチ4は、筐体の壁部2
の主面2A上に形成されている。したがって、アース板
3及びパッチ4を筐体の壁部2に組み込まれ、パッチア
ンテナ1が電子機器と一体的に構成されている。また、
アース板3は、その断面中心線6から下側にずれた位置
に開口部5を有している。そして、この開口部5にはシ
ールド8でカバーされた給電線7が接続されている。
【0007】図1に示す本発明のパッチアンテナは、ア
ース板3及びパッチ4を筐体の壁部2の主面2A及び2
B上に形成し、筐体の壁部2に組み込むことにより電子
機器と一体的に形成している。したがって、筐体内にア
ンテナを設置するための特別なスペースを確保する必要
がなく、電子機器を構成する筐体において必然的に存在
するスペースを、そのままの形態で使用することができ
る。
【0008】図2は、本発明のパッチアンテナを具えた
パーソナルコンピュータの一例の外観を示す斜視図であ
る。図2において、パーソナルコンピュータ10は、蓋
側筐体12と本体側筐体13とから構成されている。蓋
側筐体12の中央部には表示画面14が設けられてい
る。同じく、蓋側筐体12の表示画面14の左上側に
は、図1に示す構成のパッチアンテナ11が設けられて
いる。一方、本体側筐体12には、キーボード15が設
けられている。蓋側筐体12はヒンジ部16で本体側筐
体13と接続されており、回動して開閉可能なように構
成されている。これによって、パーソナルコンピュータ
10は、回動して開閉可能な表示画面14を具えた、い
わゆるノートブック型パーソナルコンピュータを構成し
ている。
【0009】図2に示すパーソナルコンピュータ10に
おけるパッチアンテナ11は、従来のアンテナとは異な
り、アンテナの一構成部分であるパッチ4あるいはアー
ス板3のみが電子機器の筐体外部に露出することにな
る。したがって、蓋側筐体12を開閉させる際におけ
る、アンテナ部分が本体側筐体13と接触して破損する
などということを防止することができる。同様に、本体
側筐体13に設けられたキーボード15などの破損をも
防止することができる。
【0010】さらに、本発明のパッチアンテナは、アン
テナを筐体内に配置していないためシールドケースや他
の金属物の影響を受けることなく望ましい特性を得るこ
とができる。筐体内に設けられたシールドケースや他の
金属物の影響を受けることがない。その結果、所望する
特性のアンテナを簡易に得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図1に示すパッチアンテナ
は、パッチアンテナの誘電体板を電子機器を構成する筐
体の壁部2から構成するとともに、アース板3及びパッ
チ4をそれぞれ筐体の壁部2の主面2A及び2B上に形
成している。このような構成にすることによって、アン
テナを筐体内に配置していないため、シールドケースや
他の金属物の影響を受けることなく、望ましい特性を得
ることができる。また、アンテナ取付のためのスペース
を節約できるという効果を得ることができる。
【0012】図2に示すノートブック型パーソナルコン
ピュータに代表される電子機器の筐体には、通常AB
S、ポリカーボネート、及びポリスチレンなどの材料が
使用される。これらの材料は、パッチアンテナの誘電体
板に必要とされる諸性質を十分に有している。したがっ
て、図1に示すように、パッチアンテナの誘電体板を電
子機器の筐体の壁部から直接構成しても、パッチアンテ
ナ自体の特性を何ら劣化させることなく、「課題を解決
するための手段」で述べたような効果を得ることができ
る。
【0013】図3は、本発明のパッチアンテナの構成の
他の例を示す部分断面図である。図3に示すパッチアン
テナ21は、アース板23の主面23A及び23B、並
びにパッチ24の主面24A及び24Bが、筐体の壁部
22の主面22A及び22Bと略平行となるように、ア
ース板23及びパッチ24がそれぞれ筐体の壁部22の
表面部分に埋め込まれている。本発明のパッチアンテナ
をこのような構成とすることにより、アンテナを筐体内
に配置していないため、シールドケースや他の金属物の
影響を受けることなく望ましい特性を得ることができ
る。また、アンテナ取付のためのスペースを節約でき
る。さらに、筐体外部へ突起を生じさせることはない。
【0014】図4は、本発明のパッチアンテナの構成の
さらに他の例を示す部分断面図である。図4に示すパッ
チアンテナは、図3に示す構成において、アース板23
及びパッチ24との間に筐体の壁部22を構成する誘電
体と異なるアンテナ用誘電体25を介在させている。本
発明のパッチアンテナをこのような構成にすることによ
って、アンテナを筐体内に配置していないため、シール
ドケースや他の金属物の影響を受けることなく望ましい
特性を得ることができる。また、アンテナ取付のための
スペースを節約できる。さらに、筐体外部へ突起を生じ
させることはない。加えて、パッチアンテナの特性に最
も適した誘電体材料を、筐体壁部の材料から独立して選
択することができる。このようなアンテナ用誘電体25
としては、ガラスエポキシ、テフロン及びセラミックな
どの材料を用いることができる。
【0015】図5は、本発明のパッチアンテナのその他
の例を示す部分断面図である。図5に示すパッチアンテ
ナは、アース板33及びパッチ34を、これらの主面3
3Aと34Aとが対向するとともに、アース板33の主
面33Bとパッチ34の主面34Bとが、ぞれぞれ筐体
の壁部2の主面32B又は32Aと略平行となるよう
に、筐体の壁部32の内部に埋め込んでいる。本発明の
パッチアンテナをこのような構成にすることによって、
アンテナを筐体内に配置していないため、シールドケー
スや他の金属物の影響を受けることなく、望ましい特性
を得ることができる。また、アンテナ取付のためのスペ
ースを節約できる。さらに、筐体外部へ突起を生じさせ
ることはない。加えて、筐体表面から金属部分を隠すこ
とができる。
【0016】上記アース板3などはパッチアンテナに銅
などの導電性材料から構成される。また、アース板の形
成方法については特に限定されない。しかしながら、ア
ース板を導電性シートから構成することにより、上記図
1〜5に図示したような構成のパッチアンテナを簡易に
形成することができる。また、メッキ法を用いることに
よっても、前記同様にアース板を簡易に形成することが
できる。
【0017】さらに、パッチ4などについても受信した
電波を電気信号として伝達すべく、銅などの導電性材料
から構成される。パッチの形成においても、アース板の
場合と同様に、導電性シートを用いて構成する、あるい
はメッキ法で形成することによって上記図1〜5に図示
したような構成のパッチアンテナを簡易に形成すること
ができる。
【0018】図1に示すパッチアンテナ1においては、
アース板3の中心部分から下方にずれた位置に開口部5
を有している。開口部5を設けない場合においては、か
かる位置に受信した電波の電気信号が帰還電流として集
中し、この部分において大きな電界を発生してしまう傾
向がある。これは、パッチアンテナ自体の無指向性化及
び高周波数帯域化を阻害する原因となってしまう。した
がって、図1に示すように、アース板3に開口部5を形
成することによって、前記帰還電流のバランスを崩して
コモンモードの電流を発生させることができ、これによ
って、パッチアンテナの無指向性化及び高周波数帯域化
を実現することができる。開口部5の形状は特に限定さ
れないが、矩形上に形成することによって帰還電流のバ
ランスをより効果的に崩すことができる。
【0019】図2に示す、いわゆるノートブック型パー
ソナルコンピュータでは、図1に示す本発明の構成のパ
ッチアンテナを蓋側筐体12において、表示画面14の
左上側に設けている。しかしながら、本発明のパッチア
ンテナは、図1に示す構成により、電子機器と一体的に
構成されていれば、その形成箇所については特に限定さ
れるものではない。例えば、蓋側筐体12において表示
画面14の右上側に形成することもできる。さらに、本
体側筐体13のキーボード15の左側あるいは右側に形
成することもできる。
【0020】図2においては、本発明のパッチアンテナ
をいわゆるノートブック型パーソナルコンピュータに設
置した場合について示している。しかしながら、本発明
のパッチアンテナは、プリンタ、ファックス及び複写機
などの他の電子機器にも使用することができる。
【0021】以上、本発明を具体例に基づいて詳細に説
明したが、本発明は上記内容に限定されるものではな
く、本発明の範疇を逸脱しない範囲内において、あらゆ
る変形や変更が可能である。
【0022】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明のパッ
チアンテナは、特別なスペースを必要とすることなく、
電子機器を構成する筐体に本来的に存在するスペースを
利用して、一体的に構成することができる。したがっ
て、外付けアンテナのように電子機器の外観を損なうこ
とがないとともに、アンテナ自身さらには電子機器の他
の部品などを破損することがない。さらに、外部空間と
パッチアンテナ放射部が接する構造の効果によって、シ
ールドカバーやその他金属物の影響を受けることなく、
パッチアンテナ自体が有する特性を十分に得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のパッチアンテナの構成の一例を示す
部分断面図である。
【図2】 本発明のパッチアンテナを具えたパーソナル
コンピュータの一例の外観を示す斜視図である。
【図3】 本発明のパッチアンテナの構成の他の例を示
す部分断面図である。
【図4】 本発明のパッチアンテナの構成のさらに他の
例を示す部分断面図である。
【図5】 本発明のパッチアンテナの構成のその他の例
を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1,11,21,30,31 パッチアンテナ、2,2
2,32 筐体の壁部、2A,22A,32A,2B,
22B,32B 筐体の壁部の主面、3,23,33
アース板、4,24,34 パッチ、5 開口部、6
アース板の断面中心線、7 給電線、8 シールド、1
0 パーソナルコンピュータ、12 蓋側筐体、13
本体側筐体、14 表示画面、15 キーボード、16
ヒンジ部、25 アンテナ用誘電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 秋久 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 内藤 在正 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Fターム(参考) 5J045 AB05 DA10 EA07 HA03 LA01 MA07 NA03 5J046 AA01 AA07 AA19 AB13 PA07 5J047 AA01 AA07 AA19 AB13 EF05 FB10 FD01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体板とアース板とパッチとを具えた
    パッチアンテナであって、 前記アース板及び前記パッチを電子機器を構成する筐体
    の壁部に組み込んで、パッチアンテナを前記電子機器と
    一体的に形成したことを特徴とする、パッチアンテナ。
  2. 【請求項2】 前記誘電体板を前記電子機器を構成する
    筐体の壁部から構成するともに、前記アース板を前記電
    子機器を構成する筐体の壁部の一方の主面上に形成し、
    前記パッチを前記電子機器を構成する筐体の壁部の他方
    の主面上に形成したことを特徴とする、請求項1に記載
    のパッチアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記アース板を、その主面が前記電子機
    器を構成する筐体の壁部の主面と略平行となるように、
    前記電子機器を構成する筐体の壁部の一方の表面部分に
    埋め込み、前記パッチを、その主面が前記電子機器を構
    成する筐体の壁部の主面と略平行となるように、前記電
    子機器を構成する筐体の壁部の他方の表面部分に埋め込
    んだことを特徴とする、請求項2に記載のパッチアンテ
    ナ。
  4. 【請求項4】 前記アース板と前記パッチとの間に、前
    記電子機器を構成する筐体の壁部を構成する誘電体と異
    なるアンテナ用誘電体を介在させたことを特徴とする、
    請求項3に記載のパッチアンテナ。
  5. 【請求項5】 前記アース板及び前記パッチを互いの主
    面が対向するとともに、前記アース板及び前記パッチの
    主面が前記電子機器を構成する筐体の壁部の主面と略平
    行となるように、前記電子機器を構成する筐体の壁部内
    部に埋め込んだことを特徴とする、請求項2に記載のパ
    ッチアンテナ。
  6. 【請求項6】 前記アース板は導電性シートからなるこ
    とを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載のパ
    ッチアンテナ。
  7. 【請求項7】 前記アース板はメッキ法によって形成す
    ることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載
    のパッチアンテナ。
  8. 【請求項8】 前記パッチは導電性シートからなること
    を特徴とする、請求項1〜7のいずれか一に記載のパッ
    チアンテナ。
  9. 【請求項9】 前記パッチはメッキ法によって形成する
    ことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一に記載の
    パッチアンテナ。
  10. 【請求項10】 前記アース板は、その上の電界の大き
    い箇所において開口部を有することを特徴とする、請求
    項1〜9のいずれか一に記載のパッチアンテナ。
  11. 【請求項11】 前記開口部は、前記アース板の中心に
    対して非対称な箇所に位置することを特徴とする、請求
    項10に記載のパッチアンテナ。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか一に記載の
    パッチアンテナを具えることを特徴とする、電子機器。
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