JP2002141724A - アンテナの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パソコンなどの電子機器の筐体内部にアンテ
ナを内蔵する場合にも、筐体や筐体内部の部品などによ
り電波が吸収されてアンテナの効率が低下しないように
するアンテナの取付構造を提供する。 【解決手段】 樹脂製の筐体１１を有する電子機器（パ
ソコン）１にアンテナ２を内蔵する場合に、アンテナ２
の放射面２１を筐体１１内から外側を向くように、筐体
１１の一壁部１１ａ内側に取り付けられ、かつ、一壁部
１１ａと直角方向の筐体１１の少なくとも一面１１ｂ、
１１ｃにおける内壁のうち、少なくともアンテナ２側
に、アンテナ２の共振周波数帯に対して損失の少ない導
体１３が被着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブルートゥース
（blue tooth）用、ＬＡＮ（local area network）用、
または通信用などのため、パーソナルコンピュータ（以
下、パソコンという）、ＰＤＡ（personal digital ass
istantまたはpersonal data assistance）、携帯端末
機、携帯電話、家電製品などの電子機器に搭載されるア
ンテナの取付構造に関する。さらに詳しくは、樹脂製の
筐体を有する電子機器内にアンテナを内蔵する場合に、
アンテナ効率が低下しないで、送受信感度を高くするこ
とができるアンテナの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】次世代の短距離無線技術として、ブルー
トゥースの規格化がなされ、パソコン間、パソコンと周
辺機器、パソコンと携帯電話機、パソコンと家電製品な
どの間で無線によるデータの授受を行い相互に作動させ
る方式が進められている。

【０００３】このような場合、パソコンや周辺機器、携
帯電話機などのそれぞれに、電波を送受信するアンテナ
が必要となる。たとえばパソコンにアンテナを搭載する
場合、図３にアンテナ取付構造の種々の例（実際にはど
れか１個設けられればよい）が示されるように、ロッド
アンテナ３２がパソコン３１から引き出せるように取り
付けられ、使用時には長くして用いたり、パソコンの側
壁に設けられるスロットなどにアンテナ３３を差し込ん
で用いるなどの構造が考えられる。

【０００４】一方、近年ブルートゥースや無線ＬＡＮ、
携帯電話などにおいて、アンテナの小形化、内蔵化が要
求されており、パソコンなどの電子機器などにアンテナ
を取り付ける場合も、外には出っ張らないように、小形
化して内蔵することが要求されてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、近年の
電子機器の小形化に伴いその電子機器に搭載するアンテ
ナも非常に小型化が要求されているが、アンテナは空中
に電波を放射したり、空中の電波を受信したりするもの
で、その大きさを余り小さくすると送受信の効率が低下
し、感度が悪くなる。そのため、電子機器の筐体から伸
長させるアンテナでは、少々小形化を図ってもその性能
を維持することができるものの、電子機器内に内蔵する
場合には、できるだけ無駄なくアンテナと空間との間で
信号の授受を行わなければならない。しかし、パソコン
などの電子機器では、近年その筐体は、軽量化や安価に
するため樹脂が用いられ、しかも内部で発生する不要輻
射の防止を図ったり、外部からの電波によるノイズの影
響を避けるため、その内面に導電性塗料が施されてい
る。

【０００６】この導電性塗料は、周波数の低い電波に対
しては、充分にシールド効果を有するが、たとえばブル
ートゥースの２.４ＧＨｚ帯のような高周波数帯に対し
ては、損失が大きくなり、たとえばアンテナから放射さ
れる電波のうち、アンテナの放射面と反対側に回りこむ
電波は筐体の内壁により吸収されて大きく減衰してしま
うという問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、パソコンなどの電子機器の筐体内部
にアンテナを内蔵する場合にも、筐体や筐体内部の部品
などにより電波が吸収されてアンテナの効率が低下しな
いようにするアンテナの取付構造を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ノートパ
ソコンなどの電子機器内部にアンテナを内蔵すると、感
度が低下し、充分に信号の授受を行うことができないと
いう問題を解消するため、鋭意検討を重ねた結果、感度
の低下する一番の原因が筐体内部に導電性塗料が施され
ており、その導電性塗料は、ブルートゥース用に用いら
れるような高周波数帯に対しては、抵抗損が大きく、吸
収体として作用し、アンテナの前面（放射面）を直接筐
体から外に露出するように取り付けても、アンテナの裏
面側に回りこむ電波が筐体内面に設けられる導電性塗料
により吸収されて減衰することにあることを見出した。
そして、その筐体の内面にアンテナの用いられる信号周
波数帯に対して減衰の小さい導体、たとえばＡｌ、Ｃ
ｕ、Ａｕ、Ａｇなどの金属板やメッキなどを設けること
により、アンテナの背面側に回りこむ電波も吸収される
ことなく外部に放射され、または外部から受信され、高
感度で送受信することができることを見出した。

【０００９】本発明によるアンテナの取付構造は、樹脂
製の筐体を有する電子機器にアンテナが内蔵される場合
に、該アンテナの放射面を前記筐体内から外側を向くよ
うに該筐体の一壁部内側に取り付けられ、かつ、該一壁
部と直角方向の前記筐体の少なくとも一面における内壁
のうち、少なくとも前記アンテナ側に、前記アンテナの
共振周波数帯に対して損失の少ない導体が被着されてい
る。

【００１０】この構成にすることにより、アンテナの背
面側（放射面の裏側）に回りこむ電波も筐体の内面に貼
り付けられる金属板などの損失の少ない導体により反射
しながらパソコンなどの電子機器から外部に放射され、
送受信に寄与する。すなわち、従来の導電性塗料が施さ
れていると、高周波電流に対する抵抗が大きく、熱とな
って消失するが、金属板などでは高周波電流でも損失な
く流れ、すなわち吸収されないで金属板により反射され
ていずれは筐体内から外に放出される。受信の場合も同
様に外部からの信号が吸収されることなく、有効に受信
することができる。その結果、電子機器の筐体を金属板
により形成したり、または樹脂製筐体の全表面に金属板
などを貼り付ける必要がなく、電子機器内部に内蔵する
アンテナでも、非常に感度よく送受信することができ
る。

【００１１】前記アンテナが、誘電体基板の表面側に放
射素子が形成され、該誘電体基板の裏面に接地導体が設
けられる誘電体アンテナであれば、筐体内に取り付けら
れながら小形のアンテナで、効率よく筐体外部との送受
信をすることができる。

【００１２】前記アンテナの共振周波数帯に対して損失
の少ない導体が、金属板、金属箔、または金属メッキで
あれば、樹脂の内面に、高周波数帯で損失の少ない導体
を簡単で、安価に取り付けることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のアンテナ取付構造について説明をする。本発明によ
るアンテナの取付構造は、図１にその一実施形態である
ノートパソコンにアンテナを内蔵した状態の説明図が示
されるように、樹脂製の筐体１１を有する電子機器（パ
ソコン）１にアンテナ２を内蔵する場合に、図１（ｂ）
に筐体の上部を除去したアンテナ部分の平面説明図が示
されるように、アンテナ２の放射面２１を筐体１１内か
ら外側を向くように、筐体１１の一壁部１１ａ内側に取
り付けられ、かつ、一壁部１１ａと直角方向の筐体１１
の少なくとも一面１１ｂ、１１ｃにおける内壁のうち、
少なくともアンテナ２側に、アンテナ２の共振周波数帯
に対して損失の少ない導体１３が被着されている（図１
に示される例ではアンテナ２と反対側の端部まで設けら
れている）。

【００１４】図１（ａ）は、ノートパソコン１のディス
プレイ部分１ｂを立てた状態の説明図が示されており、
本体部１ａは、表面側にキーボード１２が設けられ、そ
の手前および周囲と側面および裏面側は樹脂製の筐体１
１により覆われ、その内部にハードディスクやマイクロ
プロセッサなどが内蔵されている。この筐体１１の上面
１１ｂおよび下面１１ｃの内面には、通常は前述のよう
に、内部のマイクロプロセッサなどからの不要輻射の発
散を避けるため、導電性塗料が施されている。本発明で
は、この筐体上面１１ｂおよびその上面１１ｂに対向す
る部分の下面１１ｃの内面、すなわち導電性塗料の上、
または直接樹脂の上にＡｌなどからなる金属板１３が貼
り付けられている（図１（ａ）では、上面１１ｂの内側
に貼り付けられているため、金属板を破線の斜線で示し
てある）。そして、アンテナ２は、金属板１３の平行方
向のほぼ中央部で、筐体１１の一壁面である側面１１ａ
の内側に、その放射面２１が筐体１１から外側を向くよ
うに、Ｌ型金属板金などからなる実装基板２８を介して
取り付けられている。

【００１５】金属板１３は、図１に示される例では、キ
ーボード１２下方の筐体上面１１ｂの内面およびその上
面１１ｂに対向する部分の下面１１ｃ内面に貼り付けら
れているが、パソコン１の横方向のほぼ全幅に亘って設
けられる必要はなく、ノートパソコンの場合ではその半
分程度の長さ（図１の横幅の半分程度）設けられておれ
ば、充分に電波の吸収損を減らすことができる。また、
筐体１１の上面１１ｂと下面１１ｃの両方に金属板１３
が設けられているが、必ずしも両面に設けなくても、少
なくとも一方に設けられれば、電波の吸収損を大幅に減
らすことができる。とくに、キーボード１２の下側にマ
イクロプロセッサなどが組み込まれており、その下面に
は金属板からなるシールド板が設けられている場合が多
く、そのシールド板が、ほぼ全面、または前述の筐体上
面１１ｂに対向する部分に亘って設けられておれば、さ
らに筐体下面１１ｃの内面に金属板を貼り付ける必要は
なく、上面１１ｂ側のみに貼り付ければよいことは言う
までもない。

【００１６】また、シールド板がほぼ全面に設けられて
いなくても、そのシールド板がある部分を利用してアン
テナの取付けを行えば、その部分の上面１１ｂ内壁のみ
に金属板１３を設ければよい。金属板１３の大きさは、
後述するアンテナ２の電流の流れる方向に１／２波長以
上の長さは設けられることが好ましい。要するに、金属
板１３が内面に設けられる筐体１１は、アンテナ２が設
けられる一壁面と直交する筐体の少なくとも一面のう
ち、アンテナ２の近傍、具体的にはたとえば１／２波長
程度の長さ以上設けられておればよい。

【００１７】金属板１３としては、Ａｌ、ステンレス、
Ｃｕなどの薄い金属板を用いることもできるが、これら
金属の箔を貼り付けることもできる。また、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕなどのメッキ膜を直接設けてもよい。従来のよ
うにＡＢＳのような樹脂に導電性の塗装メッキを施して
も、２.４５ＧＨｚ帯などのマイクロ波帯に対してロス
になるものはよくないが、マイクロ波帯に対して、損失
の少ない導電体が数μｍ以上の厚さに設けられておれば
よい。

【００１８】アンテナ２は、たとえば図２に斜視図およ
び底面図が示されるように、セラミックスからなる誘電
体基板２６の表面（放射面２１）に放射素子２３が、裏
面に接地導体２７が設けられ、たとえば裏面側に設けら
れる給電部２４から給電電極２５を介して励振電極２２
により放射素子２３が励振されるような構造の誘電体ア
ンテナが用いられ、その放射面２１が筐体１１内から外
側を向くように取り付けられる。このアンテナ２は、Ｌ
型の実装基板２８に接続されることにより、その給電部
が信号処理回路と直接接続されるようになっている。こ
のアンテナ２の取付けの際に、アンテナ２の裏面の接地
導体２７が、実装基板２８を介して前述の金属板１３と
接触するように設けられていることが、アンテナ性能を
向上させるのに効果的である。しかし、用いられるアン
テナは、この誘電体アンテナに限らず、四方に信号を輻
射する短縮型モノポールアンテナを用いることもでき
る。

【００１９】この例では、誘電体基板２６として、比誘
電率が８程度のセラミックスなどを用いた場合、長さ
（Ｌ）×幅（Ｍ）×高さ（Ｈ）が、たとえば１５ｍｍ×
７ｍｍ×６ｍｍ、１５ｍｍ×４ｍｍ×４ｍｍ、１５ｍｍ
×３ｍｍ×２ｍｍなどの大きさに形成される。体積が大
きいほどアンテナ性能がよくなるが、どの程度の体積と
するかは要求される性能と電子機器筐体内のスペースな
どにより定められる。また、できるだけ誘電率の大きい
材料、たとえば、ＢａＯ-ＴｉＯ₂-ＳｎＯ₂、ＭｇＯ-Ｃ
ａＯ-ＴｉＯ₂などの比誘電率が３０程度以上のセラミッ
クスが用いられることにより、さらに性能が向上し、１
２ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍ程度の大きさにしながら、放射
素子２３を、たとえば３本にして、広帯域化を図ること
もできる。

【００２０】また、接地導体２７、励振用電極２２およ
び放射素子２３は、それぞれ誘電体基板２６に設けられ
る銀被膜などの導電体膜を印刷または真空蒸着とパター
ニングなどにより設ければ、簡単に形成することができ
て好ましいが、その例に限らず、銅などの導電線または
導体板を誘電体基板２６上に配列した構造のものでもよ
い。放射素子２３の長さは、基板２６の誘電率とも関係
して使用周波数帯の１／４波長の電気長になるように形
成される。また、その幅は広いほど感度向上に寄与する
が、図に示されるよりも狭くてもよく、また、誘電体基
板２６の表面全面に形成されていてもよい。この放射素
子２３の幅も広いほどアンテナ特性が向上する。さら
に、放射素子２３が複数本からなり、複数の周波数帯に
用いられるようにしたり、その複数本の共振周波数を僅
かに異ならせることにより広帯域のアンテナにしたりす
ることもできる。

【００２１】励振用電極２２は、図示しない給電部から
の信号により放射素子２３を励振し、または放射素子２
３により受信した信号を給電部に伝達するための電極
で、１／４波長よりかなり小さい長さに形成されると共
に、その電圧最大点となる先端部で放射素子２３と容量
結合し、他端部は、図２に示される例では、給電電極２
５を介して誘電体基板２６の裏面に設けられる給電部２
４と接続されている。

【００２２】前述の例では、電子機器としてノートパソ
コンの例であったが、ノートパソコンに限らず、デスク
トップ型パソコン、ＰＤＡ、携帯端末、携帯電話機、デ
ジタルカメラ、家電製品などでも近年筐体が樹脂化され
ていることから、アンテナを設ける近傍の筐体の少なく
とも一部に金属板や、金属メッキなど、アンテナの使用
する周波数帯に対して損失の小さい導体を設けることに
より、アンテナ性能を向上させることができる。

【００２３】本発明の取付構造によれば、パソコンなど
の電子機器にアンテナを内蔵させる場合、従来のよう
に、電子機器の筐体材料などを変更したり、内面の全面
にメッキ処理を施すなどの変更をすることなく、筐体内
の空いている部分の一壁部内側に、その放射面が外側を
向くようにアンテナを取り付けると共に、その一壁部と
直交する筐体内面の、少なくともアンテナ近傍に金属板
などのマイクロ波帯に対して損失の小さい導電体を設け
るだけで、小形のアンテナでも非常に感度よく送受信を
することができる。その結果、従来の電子機器の設計を
それほど大幅に変更することなく、アンテナを電子機器
に内蔵することができ、邪魔にならないで、かつ、高感
度でブルートゥースによる近距離通信などにも対応させ
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、ノートパソコンやＰＤＡ
などの従来の電子機器に簡単に小形のアンテナを、高性
能を維持しながら取り付けることができるため、パソコ
ンと印刷機などの周辺機器、デジタルカメラ、携帯電話
機、家電機器などとの間、またはこれら相互間での無線
による信号の送受を容易に行うことができ、ひいては配
線の削除によるＯＡ機器の簡潔化、さらにはデータ転送
の簡潔化に大きく寄与し、さらなるＩＴの発展を助長さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による取付構造の一実施形態の構成説明
図である。

【図２】図１のアンテナの一例を示す説明図である。

【図３】従来のパソコンなどにアンテナを取り付ける構
造の説明図である。

【符号の説明】

１ パソコン ２ アンテナ １１ 筐体 １１ａ 一壁部 １１ｂ 上面 １１ｃ 下面 １３ 金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J045 AA21 AB05 AB06 DA09 EA07 MA04 NA01 5J046 AA04 AB13 PA07 5J047 AA04 AB13 EF04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂製の筐体を有する電子機器に内蔵さ
   れるアンテナの取付構造であって、該アンテナの放射面
   を前記筐体内から外側を向くように該筐体の一壁部内側
   に取り付けられ、かつ、該一壁部と直角方向の前記筐体
   の少なくとも一面における内壁のうち、少なくとも前記
   アンテナ側に、前記アンテナの共振周波数帯に対して損
   失の少ない導体が被着されてなるアンテナの取付構造。
2. 【請求項２】 前記アンテナが、誘電体基板の表面側に
   放射素子が形成され、該誘電体基板の裏面に接地導体が
   設けられる誘電体アンテナである請求項１記載のアンテ
   ナの取付構造。
3. 【請求項３】 前記アンテナの共振周波数帯に対して損
   失の少ない導体が、金属板、金属箔、または金属メッキ
   である請求項１または２記載のアンテナの取付構造。