JP2002092576A - アンテナ装置及びこのアンテナ装置を備えた無線カードモジュール - Google Patents
アンテナ装置及びこのアンテナ装置を備えた無線カードモジュールInfo
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Abstract
態において突出量が最小限とされるとともにダイバーシ
チ特性を有する。 【解決手段】 モジュール本体5に、回路部23を内蔵
するとともに、アンテナ部1とコネクタ部23とを設
け、本体機器2のスロット3に装着されることにより通
信機能を付加する。アンテナ部1が、モジュール本体5
に対してコネクタ部23が設けられた第1の側面部5a
と対向する第2の側面部5bに配置されるとともに、一
方主面8aに少なくとも逆F型アンテナパターン11と
ミアンダ型アンテナパターン13とをプリント配線した
アンテナ基板8が本体機器1への装着方向に対して直交
するようにして保持されてなる。
Description
ュータ、携帯電話機、オーディオ機器等の各種電子機器
に装着されて、これら機器に無線通信機能を付加するカ
ード型の無線モジュール及びこのカード型無線モジュー
ルに用いて好適なアンテナ装置に関する。
画像等の情報は、近年データのデジタル化に伴ってパー
ソナルコンピュータやモバイルコンピュータ等によって
も手軽に扱えるようになっている。また、これらの情報
は、音声コーディック技術や画像コーディック技術によ
り帯域圧縮が図られて、デジタル通信やデジタル放送に
より各種の通信端末機器に対して容易かつ効率的に配信
される環境が整いつつある。例えば、オーディオ・ビデ
オデータ(AVデータ)は、携帯電話機によっても受信
が可能となっている。
模な地域内においても適用可能な簡易な無線ネットワー
クシステムの提案によって、家庭を始めとして様々な場
において活用されるようになっている。無線ネットワー
クシステムとしては、例えばIEEE802.1aで提案されてい
る5GHz帯域の狭域無線通信システムやIEEE802.1bで
提案されている2.45GHz帯域の無線LANシステ
ム、Bluetoohと称される近距離無線通信システム等の次
世代無線通信システムが注目されている。
ムにおいては、図8に示すように、システム構成機器、
例えばパーソナルコンピュータ(本体機器)2に設けた
スロット3に対してカードサイズの無線LANカード5
0が装着されることにより無線通信機能を付加し、これ
によって構成機器間でのデータ等の送受信が可能となる
ようなシステム展開が図られている。無線LANカード
50には、モジュール本体51の内部に通信制御部や高
周波信号処理部が内蔵されるとともに、このモジュール
本体51の一方側にアンテナ部52が構成されている。
無線LANカード50は、モジュール本体51を本体機
器2のスロット3に装着することによって、内部で電気
的接続が行われるとともに、図9に示すようにアンテナ
部52が外方に露呈されてデータ信号等の送受信動作を
行う。
無線LANシステムとして、PCMCIA(Personal C
ommputer Memory Card International Assosiation)準
拠の無線LANカードの利用率が極めて大きい。また、
無線LANカードとしては、Bluetooh無線ネットワーク
システム用としてさらに小型化された通信器の開発が進
められている。
CMCIA準拠の無線LANカード50は、図9に示す
ように本体機器2のスロット3に装着した状態におい
て、機能上アンテナ部52が側面から突出されるが、そ
の突出量lが約25mmとなる。また、無線LANカー
ド50には、使用状態において本体機器2等に妨害され
ることなく送受信動作が行われるようにアンテナ部52
に図示しない外部アンテナも設けられるために、構造が
複雑で大型化するといった問題があった。
ート型パーソナルコンピュータやモバイル機器のような
携帯型機器においては、突出量が大きいことから非常に
邪魔な存在となって使用時に誤ってぶっけて破損すると
いったこともしばしば発生する。また、無線LANカー
ド50は、上述したように様々な機器にも無線通信機能
が搭載されるが、形状的制約が大きく自由度の高い設計
がし得なくなるといった問題を生じさせる。
ものが提供されているが、比較的簡易な構造の内蔵アン
テナとしていわゆる逆F型アンテナが用いられている。
逆F型アンテナは、アンテナパターンの一端部に短絡パ
ターンが直交して形成されるとともに、この短絡パター
ンと平行に給電パターンがアンテナパターンから直交し
て形成された全体逆F字状に形成されてなる。逆F型ア
ンテナは、主偏波の方向がアンテナパターンと直交する
方向となる。
基板61上に一対の逆F型アンテナパターン62、63
を互いに直交状態でパターン形成してなる。アンテナ装
置60は、第1の逆F型アンテナパターン62の主偏波
方向がa1であり、第2の逆F型アンテナパターン63
の主偏波方向がb1となることで、偏波ダイバーシチを
構成している。かかるアンテナ装置60は、幅hを必要
とすることから小型化が困難となり、上述した無線LA
Nカード50のアンテナ部52に用いた場合に無線LA
Nカード50を大型化させる。
ュータシステムばかりでなく、例えばデジタルスチルカ
メラ、ビデオカメラや携帯音響機器等のAV機器或いは
家庭用電気機器やエンターティメント型ロボット等のあ
らゆる機器にも搭載されるようになっている。特に、携
帯型機器においては、各種の規格に準拠する複数の通信
ポートやハードウエアを搭載することは、機器の大型化
と高価格化を招きその普及に大きな障害となる。また、
無線通信機能については、同一帯域や異なる帯域でも生
じる混信や干渉の影響が大きい。
ムの構成機器や通信機器ばかりでなく、上述した様々な
機器にも用いられることから、使用状態においても本体
機器からの突出量が小さくかつダイバーシチ特性を有す
る小型のアンテナ装置の要求が極めて大きい。
ダイバーシチ特性を有するアンテナ装置を提供すること
を目的に提案されたものである。また、本発明は、本体
機器に装着されて通信機能を付加した状態においてアン
テナ部の突出量が最小限とされるとともにダイバーシチ
特性を有する小型のアンテナ部を備えた無線カードモジ
ュールを提供することを目的に提案されたものである。
本発明にかかるアンテナ装置は、誘電体基板の一方主面
に少なくとも逆F型アンテナパターンからなる第1のア
ンテナパターンとミアンダ型アンテナパターンからなる
第2のアンテナパターンとをプリント配線してなる。ア
ンテナ装置は、逆F型アンテナパターンとミアンダ型ア
ンテナパターンとがそれぞれの主偏波を互いに略直交す
るようにしてプリント配線されてなる。アンテナ装置
は、逆F型アンテナパターンとミアンダ型アンテナパタ
ーンとの間に短絡パータンが形成されてなる。アンテナ
装置は、ミアンダ型アンテナパターンの給電部の近傍に
グランドパータンが形成されるとともに、開放端が回路
部品や短絡パターンと接続されてなる。
ンテナ装置によれば、主偏波が互いに略直交する逆F型
アンテナパターンとミアンダ型アンテナパターンとを備
えることで小型化が図られるとともにダイバーシチ特性
を有し、本体機器に装着された状態において筐体の形状
や材質によってアンテナ特性が損なわれることなく良好
な状態で信号等の送受信が行われるようにする。アンテ
ナ装置によれば、短絡パターンによって逆F型アンテナ
パターンとミアンダ型アンテナパターンとが互いの特性
に影響を及ぼさないように動作される。アンテナ装置に
よれば、ミアンダ型アンテナパターンに近接するグラン
ドパターンや回路部品の配置によって、並列容量を付加
して共振周波数が下げたりマッチングが図られるように
なる。
線カードモジュールは、カード型のモジュール本体に、
通信制御部や高周波信号処理部を内蔵するとともにアン
テナ部とコネクタ部とが設けられる。無線カードモジュ
ールは、アンテナ部が、モジュール本体に対してコネク
タ部が設けられた第1の側面部と対向する第2の側面部
に配置されるとともに、一方主面に少なくとも逆F型ア
ンテナパターンからなる第1のアンテナパターンとミア
ンダ型アンテナパターンからなる第2のアンテナパター
ンとをプリント配線した誘電体基板がモジュール本体の
本体機器への装着方向に対して直交するようにして保持
されてなる。
線カードモジュールによれば、モジュール本体が本体機
器に設けられたスロットに装着されることによってコネ
クタ部が本体機器側のコネクタ部と接続されて通信機能
を付加する。無線カードモジュールは、モジュール本体
を本体機器に装着した状態において、アンテナ部がその
厚み分を本体機器から突出されてその側面に沿って延在
することで突出量が最低限に規制されるようになる。無
線カードモジュールによれば、主偏波が互いに略直交す
る逆F型アンテナパターンとミアンダ型アンテナパター
ンとを備えることで小型化が図られるとともにダイバー
シチ特性を有し、本体機器に装着された状態において筐
体の形状や材質によってアンテナ特性が損なわれること
なく良好な状態で信号等の送受信が行われるようにす
る。
て、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として
示したアンテナ装置1は、パーソナルコンピュータやそ
の他の機器(本体機器)2に装着されることにより、こ
の本体機器に無線通信機能を付加する無線カードモジュ
ール4に着脱自在に組み付けられる。無線カードモジュ
ール4は、図1及び図2に示すように、本体機器2に設
けられたスロット3に装着されることによってこの本体
機器2に対して無線通信機能を付加するようにする。無
線カードモジュール4は、不要な場合には本体機器2か
ら取り外される。
装着することによって、その通信機能が作用されて無線
ネットワーク構成機器間での無線によるデータ信号等の
送受信が行われるようにする。無線カードモジュール4
は、例えばインターネット網との接続を行ってデータ信
号の送受信を行い、取り込んだデータ信号や音楽情報を
本体機器2や無線ネットワーク構成機器に対して供給す
る機能を奏する。無線カードモジュール4は、高性能の
アンテナ装置1を搭載することにより、上述した無線情
報の送受信を高精度に行うことが可能である。無線カー
ドモジュール4は、後述するように本体機器2に対する
アンテナ装置1の突出量が最小限に押さえられているこ
とから、携帯型の機器においても邪魔になったり誤って
破損することなく使用が可能である。
うに、カードサイズのモジュール本体5と、アンテナ装
置1とを組み合わせてなる。無線カードモジュール4
は、本体機器2に対する装着側となる第1の側面5aと
対向する第2の側面5B側にアンテナ装置1を着脱自在
に組み付けられてなる。モジュール本体5には、その内
部に、詳細を省略するが高周波信号回路部、ベースバン
ド信号処理部や制御回路部を構成するCPUやROM、
汎用LSI或いはストレージ機能用メモリ素子、電源制
御部等を搭載してなる回路基板22が内蔵されている。
モジュール本体5には、第1の側面5a側の主面に接続
端子部23が設けられている。なお、接続端子部23に
ついては、例えば第1の側面5aに形成されたプラグ型
端子であってもよく、無線カードモジュール4の規格に
適合した形態でモジュール本体5に適宜設けられる。
aを装着側として本体機器2のスロット3に差し込まれ
ることによって、スロット3の内部に設けた接続端子と
接続されて上述した機能を奏する。アンテナ装置1は、
無線カードモジュール4が本体機器2に装着された状態
において、図2に示すようにこの本体機器2の側面に沿
ってその厚みt分突出する。アンテナ装置1は、詳細を
後述するように薄型に構成されており、厚み量t、換言
すれば本体機器2からの突出量が約4mmとされ、上述
した従来の無線LANカード50の突出量約25mmと
比較して約1/6となる。
いてアンテナ装置1が本体機器2に近接して位置するこ
とで、この本体機器2の筐体形状や材質等の影響により
アンテナ特性が低下することもある。したがって、無線
カードモジュール4においては、詳細を後述するように
アンテナ装置1が主偏波方向を異にする2個のアンテナ
を内蔵することによって偏波ダイバーシチを構成してな
り、アンテナ特性に関わらずデータ信号の送受信を高精
度に行う。無線カードモジュール4は、2個のアンテナ
を内蔵するアンテナ装置1が小型に構成されて、上述し
た本体機器2に対する装着状態が保持されてなる。
に、第2の側面5bにアンテナ取付凹陥部6が形成され
ている。アンテナ取付凹陥部6には、幅方向に隣り合っ
て詳細を省略する一対の同軸型ジャック端子7が設けら
れている。ジャック端子7は、モジュール本体5に内蔵
した回路基板22と接続され、アンテナ装置1との送受
信データのやりとり或いは給電を行う。
ンテナ基板8と、このアンテナ基板8を収納する筐体を
構成するホルダ部材9及び前面部材10と、一対の同軸
型プラグコネクタ部材16(16a、16b)とから構
成されている。ホルダ部材9は、前面側と底面側とを開
放した箱状の部材であり、内部にアンテナ基板8の収納
部17が構成されるとともに、背面側に端子カバー部1
8が一体に形成されてなる。前面部材10は、ホルダ部
材9の開放された前面部と底面部とを閉塞する部材であ
り、背面側の底部にアンテナ基板8を支持する受け部1
9が一体に形成されるとともに、この受け部19の両側
にホルダ部材9と結合するための一対のスタッド20
(20a、20b)が一体に突設されている。ホルダ部
材9と前面部材10とは、内部にアンテナ基板8を垂直
状態に保持して収納する。
うに、一方の主面8aに第1のアンテナパターン11と
第2のアンテナパターン13及びこれらの間に位置する
短絡パターン12とがパターン形成されるとともに、他
方の主面8b側にプラグコネクタ部材16が直交状態で
搭載されてなる。アンテナ基板8は、基材として通常用
いられるFR4グレード(耐熱性グレード:flame reta
rdant grade)の耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂銅張積
層基板が用いられ、印刷法やエッチング法等によって後
述するパターンが形成されてなる。また、アンテナ基板
8には、比誘電率が約4のFR4銅張積層基板が用いら
れるが、例えばポリテトラフルオロエチレン(商品名テ
フロン)−セラミック複合基板やセラミック基板も用い
られる。アンテナ基板8は、高比誘電率基材を用いるこ
とで、共振周波数を下げてアンテナ装置1の小型化を図
ることを可能とする。アンテナ装置8は、かなり高い高
周波帯域、例えば10GHz以上の周波数帯域におい
て、比誘電率、低誘電正接特性のテフロン(商品名)基
板が用いられる。
ーンの構成について説明するが、図5を基準として上
下、左右の用語を用いるものとする。アンテナ基板8
は、後述する構成によって小型高性能化が図られてお
り、その外形寸法が42×9.5×0.8mmのサイズ
とされてなる。第1のアンテナパターン11は、同図に
示すようにアンテナ基板8の左側領域にパターン形成さ
れた逆F型アンテナパターンからなる。逆F型アンテナ
パターン11は、アンテナ基板8の左側縁の近傍を始端
として上縁と平行に略中央位置までパターン形成された
直線の共振器パターンと、この共振器パターンの終端か
ら下方縁に向かって直角に折曲された短絡パターンと、
この短絡パターンの内側で共振器パターンから直角に折
曲された給電パターンとからなる下向きの逆F型を呈し
てなる。逆F型アンテナパターン11は、その主偏波の
方向が、図5矢印aに示すようにアンテナ基板8の上下
方向と平行な方向である。
中央部に位置してパターン形成された上下方向の直線パ
ターンからなる。短絡パターン12は、第1のアンテナ
パターン11と第2のアンテナパターン13との間に介
在してこれらを電磁的に離間しており、相互の特性が互
いに影響を及ぼさないように作用する。したがって、短
絡パターン12は、第1のアンテナパターン11と第2
のアンテナパターン13とを近接して形成することを可
能とし、アンテナ基板8の小型化を図ることを可能とす
る。
ーン12によって区割りされたアンテナ基板8の右側領
域に葛折りに折曲されてパターン形成されたミアンダ型
アンテナパターンからなる。ミアンダ型アンテナパター
ン13は、その主偏波の方向が、図5矢印bに示すよう
にアンテナ基板8の左右方向と平行な方向である。した
がって、ミアンダ型アンテナパターン13は、逆F型ア
ンテナパターン11と主偏波の方向が互いに直交する方
向となり、偏波ダイバーシチを構成する。ミアンダ型ア
ンテナパターン13は、上述したアンテナ装置60のよ
うに一対の逆F型アンテナパターンによって偏波ダイバ
ーシチを構成する場合と比較してアンテナ基板8の幅寸
法を半分以下とする。
テム形態によっては、逆F型アンテナパターン11に対
してミアンダ型アンテナパターン13がその主偏波の方
向を同一方向とするようにしてパターン形成を行うよう
にしてもよい。アンテナ基板8は、これによって主偏波
方向を同一方向とした偏波ダイバーシチを構成する。
パターン13を形成した右側領域の下方領域にグランド
パターン14が形成されている。グランドパターン14
は、ミアンダ型アンテナパターン13の給電端に近接し
て(実施の形態においては約0.2mmの間隔)形成さ
れている。グランドパターン14は、かかる構成によっ
て並列容量を付加して共振周波数を下げてアンテナ装置
1の小型化を図るとともに、第1のアンテナパターン1
1と第2のアンテナパターン13とのマッチングをとる
作用を奏する。なお、アンテナ基板8は、所望の周波数
仕様によっては並列容量用のグランドパターン14を設
けない構成であってもよい。
幅等の作用を奏するコイル、コンデンサ、抵抗、ショー
ト抵抗等のチップ部品や電子部品等の回路部品21が搭
載されている。アンテナ基板8は、図5に示すように回
路部品21がミアンダ型アンテナパターン13の開放端
近傍に接続されている。回路部品21は、上述したグラ
ンドパターン14とともに並列容量を付加して共振周波
数を下げてアンテナ装置1の小型化を図るとともに、第
1のアンテナパターン11と第2のアンテナパターン1
3とのマッチングをとる作用を奏する。アンテナ基板8
は、これによって共振に必要なサイズ(長さについて約
λ/2乃至λ/4)よりも小さい領域内にミアンダ型ア
ンテナパターン13のパターン形成を可能とする。
品21に代えて短絡パターン12をミアンダ型アンテナ
パターン13の開放端近傍に接続するようにしてもよ
い。アンテナ基板8は、かかる構成によっても並列容量
が付加されて共振周波数が下げられるようになる。
して給電パターン部15がパターン形成されている。給
電パターン部15には、逆F型アンテナパターン11の
短絡パターンや給電パターンの端部或いは短絡パターン
12やミアンダ型アンテナパターン13の給電端がそれ
ぞれ接続されるランドが配列されてなる。給電パターン
部15には、詳細を省略するがプラグコネクタ部材16
の一端部がそれぞれ貫通される取付孔が形成されてい
る。
端部を取付孔に貫通されるとともに給電パターン部15
に半田付けによって直付け支持されている。各プラグコ
ネクタ部材16は、上述したように同軸型コネクタから
なり、芯部に入出力端子を有するとともに外周部にグラ
ンド端子が設けられてなる。各プラグコネクタ部材16
には、入出力端子及びグランド端子が給電パターン部1
5の各ランドと半田付けによって適宜接続されている。
各プラグコネクタ部材16は、かかる構成によってアン
テナ基板8に対して直交状態で突設されている。
板8がホルダ部材9及び前面部材10内に収納された状
態において先端側がホルダ部材9の端子カバー部18を
貫通して露呈される。各プラグコネクタ部材16は、先
端部がプラグとして構成されており、後述するようにア
ンテナ装置1をモジュール本体5に組み合わせる際にジ
ャック端子7と嵌合される。したがって、各プラグコネ
クタ部材16は、アンテナ装置1とモジュール本体5と
の間を接続してデータ信号等の送受作用や給電作用を奏
するとともに、これらアンテナ装置1とモジュール本体
5との結合手段を構成する。
ンテナ取付凹陥部6内に嵌合され、ホルダ部材9から突
出されたプラグコネクタ部材16をジャック端子7に当
てがって押込み操作することによってモジュール本体5
と組み合わされて無線カードモジュール4を構成する。
無線カードモジュール4は、水平なモジュール本体5の
一側部に沿ってアンテナ装置1が幅方向に沿って立ち上
ってなる。無線カードモジュール4は、モジュール本体
5に対してアンテナ装置1を強く引き抜くことによって
分離可能となる。したがって、無線カードモジュール4
は、不使用時にはモジュール本体5とアンテナ装置1と
を分離することにより取り扱いが簡便となる。
テナ装置1の各アンテナパターン11、13がモジュー
ル本体5側の金属部分の影響を受けないことが必要であ
る。したがって、アンテナ装置1においては、上述した
構成によって逆F型アンテナパターン11の共振器がモ
ジュール本体5側の金属部分から離間されるようにパタ
ーン形成されてなる。一方、アンテナ装置1において
は、ミアンダ型アンテナパターン13が、その給電側を
モジュール本体5側の金属部分と近接させるとともに開
放端側を離間するようにパターン形成されてなる。な
お、アンテナ装置1においては、ミアンダ型アンテナパ
ターン13をモジュール本体5側のグランドとカップリ
ングさせるようにパターン形成することによって、所望
の共振周波数特性を得る個とが可能となる。
テナ装置1の各アンテナパターン11、13が同一周波
数帯域で使用されるように仕様設定されているが、異な
る周波数帯域で使用するように仕様設定することも可能
である。無線カードモジュール4においては、この場合
アンテナ基板8上で共振パターンの長さを比較的大きく
とることが可能な逆F型アンテナパターン11を低周波
帯域用とし、ミアンダ型アンテナパターン13が高周波
帯域用として用いられる。
テナ装置1の各アンテナパターン11、13について、
使用の態様からダイバーシチ構成が不要の場合にはいず
れか一方のみを使用するように設定を可能とするように
してもよい。無線カードモジュール4においては、アン
テナ基板8に対して上述した構成でアンテナパターン1
1、13を形成する必要は無く、例えば等分割の領域に
それぞれパターン形成するようにしてもよい。無線カー
ドモジュール4においては、例えばミアンダ型アンテナ
パターン13についてチップ型アンテナによって構成し
てもよい。
ついて、インピーダンス整合特性の電圧定在波比(VS
WR)の測定を行った結果を図6に示す。同図(a)
は、逆F型アンテナパターン11の測定結果であり、同
図(b)はミアンダ型アンテナパターン13の測定結果
である。アンテナ装置1は、無線カードモジュール4が
適用される規格帯域である2.4GHz〜2.48GH
z帯域での特性を目的としている。VSWR値は、小さ
いほど良好なアンテナ特性を有することになり、同図か
ら明らかなように逆F型アンテナパターン11とミアン
ダ型アンテナパターン13のいずれもが2より小さな良
好な特性値となっている。
超小型の通信モジュール30にも搭載可能である。通信
モジュール30は、50.00mm×21.45mmの
外形寸法を有しており、いわゆるメモリスティック(商
品名)と同様に筐体31の内部にストレージ機能や通信
機能を実現するための種々の素子が内蔵されている。通
信モジュール30には、筐体31に本体機器2との接続
が行われる端子部32と、ストレージ機能用メモリ素子
33と、ベースバンド信号処理用のLSI34と、高周
波信号処理を行うRFモジュール35とが備えられる。
部36が上述したアンテナ装置1に搭載されたアンテナ
基板8によって構成される。通信モジュール30は、ア
ンテナ基板8を含む上述した各部品をフレキシブル配線
基板37上に実装するが、アンテナ基板8が直立した状
態で筐体31に保持されるようにする。なお、通信モジ
ュール30には、フレキシブル配線基板37上に他の部
品38やLSI34とRFモジュール35との間或いは
他の適宜の部位を埋める電波吸収材39が設けられてい
る。通信モジュール30は、筐体31内に、上述した順
序で各部材を配列することで、内部損失の低減が図られ
ている。通信モジュール30は、アンテナ部36に対す
るRFモジュール35の干渉による機能低下が抑制され
ている。
着側として本体機器2に装着されるが、上述した無線カ
ードモジュール4と同様にアンテナ部36が本体機器2
の側面に沿って突出露呈される。通信モジュール30
は、フレキシブル配線基板37を介してアンテナ基板8
を立ち上げる構成とすることによって、本体機器2から
の突出量をより最小の範囲に押さえることが可能であ
る。
れば、モジュール本体に対してアンテナ装置が本体機器
の装着方向に対して直交して組み合わされて構成されて
いることから、使用状態において突出量が最小限に押さ
えられて邪魔になることは無く使い勝手が向上するとと
もに誤って外部から衝撃等が加えられて損傷するといっ
た事故の発生が低減される。本発明によれば、アンテナ
装置の突出量が小さいことから、本体機器の設計条件を
大幅に緩和して自由な形態の展開等を図ることを可能と
する。本発明によれば、小型化が図られるとともに2個
のアンテナが内蔵された構成であることから、偏波ダイ
バーシチ特性を有し、本体機器に装着された状態におい
てその筐体の形状や材質によってアンテナ特性が損なわ
れることなく無線情報の送受信が正確に行われるように
なる。
器であるパーソナルコンピュータに装着して使用する状
態を示した斜視図である。
ある。
る。
れるアンテナ基板の正面図である。
の特性図であり、同図(a)は逆F型アンテナパターン
の特性図、同図(b)はミアンダ型アンテナパターンの
特性図である。
ピュータに装着して使用する状態を示した斜視図であ
る。
ある。
スロット、4 無線カードモジュール、5 モジュール
本体、6 アンテナ取付凹陥部、7 ジャック端子、8
アンテナ基板、9 ホルダ部材、10 全面部材、1
1 逆F型アンテナパターン、12 短絡パターン、1
3 ミアンダ型アンテナパターン、14グランドパター
ン、15 給電パターン、16同軸プラグ端子、21
回路部品、22、回路基板、23 コネクタ部
24)
うに、一方の主面8aに第1のアンテナパターン11と
第2のアンテナパターン13及びこれらの間に位置する
短絡パターン12とがパターン形成されるとともに、他
方の主面8b側にプラグコネクタ部材16が直交状態で
搭載されてなる。アンテナ基板8は、基材として通常用
いられるFR4グレード(耐熱性グレード:flame reta
rdant grade)の耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂銅張積
層基板が用いられ、印刷法やエッチング法等によって後
述するパターンが形成されてなる。また、アンテナ基板
8には、比誘電率が約4のFR4銅張積層基板が用いら
れるが、例えばポリテトラフルオロエチレン(商品名テ
フロン)−セラミック複合基板やセラミック基板も用い
られる。アンテナ基板8は、高比誘電率基材を用いるこ
とで、共振周波数を下げてアンテナ装置1の小型化を図
ることを可能とする。アンテナ装置8は、かなり高い高
周波帯域、例えば10GHz以上の周波数帯域で用いる
場合において、比誘電率、低誘電正接特性のテフロン
(商品名)基板等を用いることもできる。
パターン13を形成した右側領域の下方領域にグランド
パターン14が形成されている。グランドパターン14
は、ミアンダ型アンテナパターン13の給電端に近接し
て(実施の形態においては約0.2mmの間隔)形成さ
れている。グランドパターン14は、かかる構成によっ
て並列容量を付加して共振周波数を下げてアンテナ装置
1の小型化を図るとともに、第2のアンテナパターン1
3のインピーダンスマッチングをとる作用を奏する。な
お、アンテナ基板8は、所望の周波数仕様によっては並
列容量用のグランドパターン14を設けない構成であっ
てもよい。
幅等の作用を奏するコイル、コンデンサ、抵抗、ショー
ト抵抗等のチップ部品や電子部品等の回路部品21が搭
載されている。アンテナ基板8は、図5に示すように回
路部品21がミアンダ型アンテナパターン13の開放端
近傍に接続されている。回路部品21は、上述したグラ
ンドパターン14とによって共振周波数を下げてアンテ
ナ装置1の小型化を図るとともに、第2のアンテナパタ
ーン13のインピーダンスマッチングをとる作用を奏す
る。アンテナ基板8は、これによって共振に必要なサイ
ズ(長さについて約λ/2乃至λ/4)よりも小さい領
域内にミアンダ型アンテナパターン13のパターン形成
を可能とする。
品21に代えて、この部分に短絡用の別パターンを形成
し、短絡パターン12をミアンダ型アンテナパターン1
3の開放端近傍に直接接続するようにしてもよい。アン
テナ基板8は、かかる構成によってもインピーダンスマ
ッチングが行われて共振周波数が下げられるようにな
る。
Claims (20)
- 【請求項1】 誘電体基板の一方主面に、少なくとも逆
F型アンテナパターンからなる第1のアンテナパターン
と、ミアンダ型アンテナパターンからなる第2のアンテ
ナパターンとをプリント配線してなることを特徴とする
アンテナ装置。 - 【請求項2】 上記逆F型アンテナパターンとミアンダ
型アンテナパターンとが、それぞれの主偏波を互いに略
直交するようにしてプリント配線されていることを特徴
とする請求項1に記載のアンテナ装置。 - 【請求項3】 上記逆F型アンテナパターンとミアンダ
型アンテナパターンとが、同一周波数帯域で使用される
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 - 【請求項4】 上記逆F型アンテナパターンとミアンダ
型アンテナパターンとが、異なる周波数帯域で使用され
ることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ装置。 - 【請求項5】 上記誘電体基板に、上記逆F型アンテナ
パターンとミアンダ型アンテナパターンとの間に位置し
て短絡線パターンが形成されていることを特徴とする請
求項1に記載のアンテナ装置。 - 【請求項6】 上記誘電体基板に、上記ミアンダ型アン
テナパターンの給電部の近傍に位置してグランドパター
ンが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の
アンテナ装置。 - 【請求項7】 上記ミアンダ型アンテナパターンが、そ
の開放端近傍を、上記誘電体基板に搭載された回路部品
或いは上記逆F型アンテナパターンとの間にパターン形
成された短絡線パターンに接続されていることを特徴と
する請求項1に記載のアンテナ装置。 - 【請求項8】 上記誘電体基板が、フレーム・レターダ
ント・グレード4のエポキシ系樹脂基板やセラミック基
板、ポリテトラフルオロエチレン−セラミック複合基板
によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の
アンテナ装置。 - 【請求項9】 カード型のモジュール本体に、通信制御
部や高周波信号処理部を内蔵するとともに、アンテナ部
とコネクタ部とを設け、本体機器に設けられたスロット
に装着されることによって上記コネクタ部が本体機器の
コネクタ部と接続されて無線通信機能を付加する無線カ
ードモジュールにおいて、 上記アンテナ部が、上記モジュール本体に対して上記コ
ネクタ部が設けられた第1の側面部と対向する第2の側
面部に配置されるとともに、一方主面に少なくとも逆F
型アンテナパターンからなる第1のアンテナパターンと
ミアンダ型アンテナパターンからなる第2のアンテナパ
ターンとをプリント配線した誘電体基板が上記本体機器
への装着方向に対して直交するようにして保持されてな
り、 上記モジュール本体を上記本体機器に装着した状態にお
いて、上記アンテナ部がその厚み分を上記本体機器から
突出されてその側面に沿って延在することを特徴とする
無線カードモジュール。 - 【請求項10】 上記アンテナ部が、上記モジュール本
体の第2の側面部に設けたアンテナ取付部に着脱される
ことを特徴とする請求項9に記載の無線カードモジュー
ル。 - 【請求項11】 上記モジュール本体のアンテナ取付部
が、上記第2の側面部に上記アンテナ部を厚み方向に収
納するに足る凹陥部として形成されるとともにこの凹陥
部の底部にジャック端子が配設されてなり、 上記アンテナ部が、上記誘電基板にパターン形成した信
号端子部とグランド端子部に電気的に接続されて突設し
たプラグコネクタ部材を上記ジャック端子に嵌合される
ことにより上記モジュール本体の第2の側面部に直交状
態で着脱自在に組み合わされることを特徴とする請求項
10に記載の無線カードモジュール。 - 【請求項12】 上記逆F型アンテナパターンとミアン
ダ型アンテナパターンとが、それぞれの主偏波を互いに
略直交するようにして上記誘電体基板にプリント配線さ
れていることを特徴とする請求項9に記載の無線カード
モジュール。 - 【請求項13】 上記アンテナ部が、上記逆F型アンテ
ナパターンとミアンダ型アンテナパターンとを、同一周
波数帯域で使用することを特徴とする請求項9に記載の
無線カードモジュール。 - 【請求項14】 上記アンテナ部が、上記逆F型アンテ
ナパターンとミアンダ型アンテナパターンとを、異なる
周波数帯域で使用することを特徴とする請求項9に記載
の無線カードモジュール。 - 【請求項15】 上記アンテナ部の誘電体基板に、上記
逆F型アンテナパターンとミアンダ型アンテナパターン
との間に位置して短絡線パターンが形成されていること
を特徴とする請求項9に記載の無線カードモジュール。 - 【請求項16】 上記アンテナ部の逆F型アンテナパタ
ーンが、共振器部位を上記モジュール本体のグランド金
属部から離間されて上記誘電体基板にパターン形成され
ていることを特徴とする請求項9に記載の無線カードモ
ジュール。 - 【請求項17】 上記アンテナ部の誘電体基板に、上記
ミアンダ型アンテナパターンの給電部の近傍に位置して
グランドパターンが形成されていることを特徴とする請
求項9に記載の無線カードモジュール。 - 【請求項18】 上記アンテナ部のミアンダ型アンテナ
パターンが、その開放端近傍を、上記誘電体基板に搭載
された回路部品或いは上記逆F型アンテナパターンとの
間にパターン形成された短絡線パターンに接続されてい
ることを特徴とする請求項9に記載の無線カードモジュ
ール。 - 【請求項19】 上記アンテナ部のミアンダ型アンテナ
パターンが、上記モジュール本体のグランド金属部に対
して、給電部位を近接されるとともに開放端部が離間し
て上記誘電基板にパターン形成されていることを特徴と
する請求項9に記載の無線カードモジュール。 - 【請求項20】 上記アンテナ部の誘電体基板が、フレ
ーム・レターダント・グレード4のエポキシ系樹脂基板
や、セラミック基板、ポリテトラフルオロエチレン−セ
ラミック複合基板によって形成されることを特徴とする
請求項9に記載の無線カードモジュール。
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