JP2003078320A - アンテナユニット及びそれを備えたコンピュータ端末 - Google Patents
アンテナユニット及びそれを備えたコンピュータ端末Info
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Abstract
手間がかからず安価なアンテナユニット及びそれを備え
たコンピュータ端末を提供する。 【解決手段】アンテナ3と接続ケーブル4とを備えるア
ンテナユニット1を対象とする。アンテナユニット1
は、好ましくはFPC(Flexible Printed Circuit)技術
を利用して、好ましくは可撓性を持つ絶縁性フィルム2
上に、アンテナ3と接続ケーブル4を一体に形成して構
成する。
Description
ーブルとを備えるアンテナユニット及びそれを備えたコ
ンピュータ端末に関し、特に、FPC(Flexible Printe
d Circuit)技術を好適に使用できるアンテナユニット及
びそれを備えたコンピュータ端末に関するものである。
ト型PC(Personal Computer)では、無線LANやブル
ートゥースによるネットワークや周辺機器との接続のた
め、アンテナを内蔵するタイプのものがある。
の構成を示す図である。図10に示す例において、逆F
型のアンテナ101は、電波共振部分102、グラウン
ド部分103及び電波共振部分102とグラウンド部分
103を接続する接続導体部分104を有している。電
波共振部分102の給電点105に、同軸ケーブル10
6の信号線106aを接続するとともに、グラウンド部
分103に同軸ケーブル106のシールド線106bを
接続してアンテナユニットを構成している。なお、10
7はコネクタである。通常、逆F型のアンテナ101
は、耐食性を考慮して、数mmの厚さの洋白から構成さ
れている。ここで、無線LANに使用されている規格に
は、IEEE802.11b(2.45GHz)及びI
EEE802.11a(5.2GHz)があり、ブルー
トゥースの周波数はIEEE802.11aの周波数
2.45GHzとほぼ等しい。
れる小型軽量化を図る必要のある通信機器においては、
通常アンテナユニットを設置する空間小さくするため、
できるだけコンパクトに構成する必要がある。しかしな
がら、上述した従来のアンテナユニットでは、アンテナ
101は洋白を打ち抜いて作製するため、ある程度の厚
さが必要であり、また、同軸ケーブル106は信号の減
衰をなくすため、できるだけ太いものを使用したいとの
希望があり、アンテナユニットをコンパクトにできない
問題があった。
ため、給電点105に同軸ケーブル106の信号線10
6aを例えば半田付けして接続する際、接続する位置の
精度を高く保たなければならない問題もあった。ちなみ
に、信号線106aを給電点105に接続する位置が仮
に0.1mmだけ目標位置からずれただけでも、10M
Hz程度も共振周波数がずれていた。
コンパクトで精度の高い加工ができ、しかも、手間がか
からず安価なアンテナユニット及びそれを備えたコンピ
ュータ端末を提供しようとするものである。
接続ケーブルとを備えるアンテナユニットを対象とす
る。本発明のアンテナユニットは、好ましくはFPC技
術を利用して、好ましくは可撓性を持つ絶縁性フィルム
上に、電波共振部と接続ケーブルを一体に形成して構成
している。
電波共振部と接続ケーブルを好ましくはエッチングによ
り形成することで、薄くフラットで可撓性のあるアンテ
ナユニットを得ることができる。そのため、アンテナユ
ニットを空き空間の少ないLCDパネルに設置する際に
も、薄くフラットなため設置のためのスペースを必要と
せず、また、可撓性を有する場合はどんな場所にも配置
することができる。さらに、簡単で精度の良い加工とし
て知られているエッチングにより電波共振部と接続ケー
ブルを形成できるため、精度の良い電波共振部と接続ケ
ーブルを一度に形成することができる。
ーブルが、少なくとも電波共振部の給電点と接続した信
号線を備えること、あるいは、接続ケーブルが、前記電
波共振部の給電点と接続した信号線と、この信号線を挟
んで設けた2つのグラウンド回路とを備え、さらに、前
記信号線及び信号線を挟んだ2つのグラウンド回路の上
側と下側の2つの主面のうち片面若しくは両面に、シー
ルド材を設けて構成されること、さらにシールド材が金
属メッキした、金属粉を塗布した、又は金属箔を添えた
不織布または織布であることがある。いずれも本発明を
さらに好適に実施することができる。特に、グラウンド
回路とシールド材を設けた場合は、薄いフラットなアン
テナユニットの接続ケーブルに、従来の同軸ケーブルと
同等の不要電波の影響防止機能を付与することができ
る。
絶縁性フィルムの材料にPET(Polyethylene Telephth
alate)またはPEN(Polyethylene Naphthalate)を使用
すること、さらにPETまたはPENからなる絶縁性フ
ィルムの厚さが5μm〜75μmであることがある。い
ずれの場合もPET、PENとも誘電率が高く安価な材
料であるため、アンテナユニットの更なるコンパクト化
を安価に達成することができる。さらに、本発明の具体
的な好適例としては、一対の電波共振部及び接続ケーブ
ルを絶縁性フィルム上に形成し、一対の電波共振部及び
接続ケーブルの一部に切れ込みを入れて2つに分岐させ
たこと、絶縁性フィルム上に、電波共振部の電気機能部
品を一体に設けたこと、電波共振部が複数の周波数に対
応する構造であることがある。いずれの場合も、アンテ
ナユニットの機能を最大限に発揮することができる。
の一例の構成を示す図である。図1に示す例では、FP
C(Flexible Printed Circuit)技術を使用してアンテナ
ユニット1を構成している。アンテナユニット1は、可
撓性を有する絶縁性フィルム2と、この絶縁性フィルム
2上に一体に形成されたアンテナ3及びアンテナ3に接
続した接続ケーブル4とから構成されている。本例で
は、2つのアンテナ3を一体に有するアンテナユニット
1を示しており、2本のアンテナを接続ケーブル4とを
一体化した1本のFPCにおいて、2本のアンテナ3と
の間から切れ込み5を入れて2つに分岐させている。
うに、アンテナ3は逆F型アンテナの形状であり、例え
ば、無線LANの規格であるIEEE802.11bま
たはIEEE802.11aで使用される2.45GH
zまたは5.2GHzの電波を送受するために使用され
る。逆F型のアンテナ3は、絶縁性フィルム2上に形成
されたグラウンド部分11及び電波共振部分12を有し
ている。電波共振部分12は、送受信の目標とする周波
数例えば2.45GHzの波長λに対してλ/4の長さ
になるよう設定されている。電波共振部分12は給電点
13を有し、給電点13には、絶縁性フィルム2上に形
成された信号線14の端部を接続して設けている。
に、信号線14の延長部分24をはさんでその両側に、
アンテナ3のグラウンド部分11及び電波共振部分12
の延長部分21及び22を設けて構成されている。接続
ケーブル4のアンテナ3側とは反対側の端部では、それ
ぞれ、グラウンド部分11の延長部分21と、信号線1
4の延長部分24と、電波共振部分12の延長部分22
と、接続された端子31、34、32が設けられてい
る。
絶縁性フィルム2を形成する材料としては、PET(Pol
yethylene Telephthalate)または(Polyethylene Naphth
alate)を使用することが好ましく、特にPENを使用す
るのが最も好ましい。PET及びPENは、いずれも、
通常このようなアンテナの用途における絶縁性フィルム
2として使用されるポリイミド等と比較して誘電率が高
く、また、200℃程度の実使用に十分耐える耐熱性を
有しているため好ましい。また、PETまたはPENで
絶縁性フィルム2を構成した場合の絶縁性フィルム2の
厚さは、5μm〜75μmを超えると薄くてフラットな
本発明のアンテナユニット1の効果を発揮できなくなる
とともに、5μm未満であるとエッジファクタのため精
度の良い加工ができなくなるためである。
常、絶縁性フィルム2の2つの主面のうちいずれか1面
全体に導電体層を形成し、導電体層上に所定のパターン
にレジスト層を形成し、その後化学的な従来から公知の
エッチング処理を行うことにより、絶縁性フィルム2上
に、アンテナ3のグラウンド部分11及び電波共振部分
12と信号線14、さらには、接続ケーブル4における
グラウンド部分11、電波共振部分12、信号線14の
それぞれの延長部分21、22、24を、高精度かつ簡
単に形成することができる。
絶縁性フィルム2上に設けたアンテナ3のグラウンド部
分11、電波共振部分12、信号線14と、接続ケーブ
ル4におけるそれらの延長部分21、22、24を形成
する導体には、圧延銅または銅メッキ箔を用いることが
好ましい。その他、Ni、Tin、Ag、Pb/Sn、
Au(各メッキも含む)を用いることもできる。また、
アンテナ3及びその他の回路の表面処理として、ENT
EK(SPRAYLAT社の商標)等の防錆処理を行う
ことが好ましい。その他、アンテナ3及びその他の回路
の表面若しくは端子部に、FLASH(金)メッキを施
すことも好ましい。
ては、アンテナ3は単一の電波共振部分12を有してお
り、単一の周波数の送受しかできない構成となっている
が、従来から知られているように、アンテナ3の電波共
振部分12を周波数に応じて複数設けることで、複数の
周波数帯に対応したアンテナを1つのアンテナ3として
作製することも可能である。また、図1及び図2の例に
おいては、アンテナ3の電波共振部分12を絶縁性フィ
ルム上に形成しているが、図10に示した従来のアンテ
ナのように、その両面とも露出させてもよい。また、逆
F形状のアンテナを例に説明しているが、口の字形状の
スロットアンテナやIの字形状の棒状アンテナ等種々の
形状のアンテナを使用して本発明を実施することができ
る。
について説明する。その一例は、アンテナユニット1の
アンテナ3の機能部分以外の部分に、金属メッキを施し
た不織布若しくは織布を片面若しくは両面に貼り付ける
ことにより、不要な電磁波を防ぐ構造とすることができ
る。なお、金属メッキを施した不織布若しくは織布以外
にも、ケブラー(商標名)やステンレス網等も使用する
ことができる。図3(a)、(b)は、それぞれ、絶縁
性フィルム2上のアンテナ3及び接続ケーブル4におけ
るグラウンド部分11等を設けた側の反対側の裏面に設
ける不織布及び表面に設ける不織布の一例を示す。
面側の金属メッキを施した不織布41(図3(a))及
び表面側の金属メッキを施した不織布42(図3
(b))とも、図1に示すアンテナユニット1の長手方
向の中心部に沿って、絶縁性保護層を介してアンテナユ
ニット1に設けられている。各不織布41及び42のそ
れぞれは、図1のアンテナユニット1の切れ込み5に対
応して、切れ込み43を有している。また、各不織布4
1及び42とも、その主面に複数のブラインド穴44を
有している。各不織布41及び42は、接続ケーブル4
のグラウンドと接続するグラウンド部分11の延長部分
21と電波共振部分12の延長部分22とに、ブライン
ド穴44に導電性接着剤を注入して硬化させることで接
続するよう構成している。
24とは接触しないよう予め設けてある。これにより、
接続ケーブル4の信号線14の延長部分24は、その両
側のグラウンド部分11の延長部分21と電波共振部分
12の延長部分22、及び、表面及び裏面の不織布4
1、42により電気的にシールドされる。そのため、接
続ケーブル4は、従来の同軸ケーブルと同等の機能を有
する。図4(a)、(b)に、それぞれ、図1に示すア
ンテナユニット1に図3(a)、(b)に示す不織布4
1、42を貼り付けた例を示し、図4(a)は表側を、
図4(b)は裏側を示している。図4(b)において裏
面側にもアンテナ3のパターンが見えるのは、絶縁性フ
ィルム2及びその下の絶縁性保護層がほぼ透明なためで
ある。
り付けたアンテナユニットにおける裏側から表側の各層
を順に示す図である。図5(a)〜(e)に示す例は主
にアンテナ3の部分を示し、図5(a)は金属メッキを
施した不織布41を、図5(b)は絶縁性保護層45
を、図5(c)は絶縁性フィルム2上にアンテナ4及び
接続ケーブル4のうち導電部分のパターンを形成したア
ンテナユニット1を、図5(d)は絶縁性保護層45
を、図5(e)は金属メッキを施した不織布42を、そ
れぞれ示している。図5(a)〜(e)に示す各層を不
織布41、42に設けたブラインド穴44を介して導電
性接着剤により貼り合わせることで、アンテナユニット
1を得ることができる。
ンテナユニット1とコネクタとの接続方法の一例を示す
図である。図6(a)〜(c)に示す例において、ノー
ト型PC等に設けられるコネクタ51は、電極61、6
2、64を有するコネクタ本体52と、スロット65を
有する前面カバー53と、電極61、62、64をカバ
ーする保護カバー54とから構成されている。図6
(a)〜(c)に示すように、接続ケーブル4の端部に
おいて絶縁性フィルム2上に設けられた端子21、2
2、24を、直接、スロット65を介して挿入し、端子
21、22、24と電極61、62、64とを各別に電
気的に接続することで、アンテナユニット1をコネクタ
51に接続している。
テナユニットとアンテナの電気機能部品を一体に構成し
た例を示す図である。図7に示す例では、同一の絶縁性
フィルム2上に、アンテナ1だけでなく、LEDインタ
ーフェース(ケーブルも含む)71を一体に設けるとと
もに、接続すべき場所に応じて分岐して複数箇所に設け
たコネクタ72、73、74を一体に設けている。電気
接続部品としては、LEDインターフェース71の他、
インバータ・ケーブル(ケーブル部も含む)、キーボー
ド・ライト(ケーブル部も含む)、ブルートゥース・モ
ジュール(ケーブル部も含む)等や、フィルターチッ
プ、IC等を統合して設けることができる。また、コネ
クタ72、73、74としては、端子を直接嵌合するシ
ングル・エッジ・タイプのコネクやカード・エッジ・タ
イプのコネクタを適宜使用することができる。
と一体化した本発明のアンテナユニット1は、FPC技
術を用いているため、アンテナ自体及び接続ケーブルを
自由に折り曲げることができ、配置の自由度を大きくで
きる。図8(a)〜(h)はそれぞれノート型PCに本
発明のアンテナユニットを搭載した場合の配置例を示す
図である。図8(a)〜(h)に示す例では、ノート型
PC81を、操作部を装備する本体部82と、ディスプ
レイ83を装備し閉位置では本体部82を覆うカバー部
84と、カバー部84がその閉位置と開位置との間で本
体部82に対して摺動するように、本体部82とカバー
部84とを相互に連結するヒンジ部材85とを備えてい
る。なお、図8(a)〜(h)に示す例では、アンテナ
ユニット1とモジュール86の位置がわかるように、本
体部82及びカバー部84を透視した図として示す。
ユニット1をカバー部84の両側面上部に設けるととも
に、モジュール86を本体部82に設けている。図8
(b)に示す例では、2つのアンテナユニット1をカバ
ー部84の下端面の両側に設けるとともに、モジュール
86を本体部82に設けている。図8(c)に示す例で
は、1つのアンテナユニット1をカバー部84の中心部
近傍に設けるとともに、モジュール86を本体部82に
設けている。図8(d)に示す例では、1つのアンテナ
ユニット1とモジュール86をともに本体部82に設け
ている。図8(e)に示す例では、2つのアンテナユニ
ット1とモジュール86をともに本体部82に設けてい
る。図8(f)に示す例では、2つのアンテナユニット
1のうち、一方をカバー部84の上部に設け、他方を本
体部82に設けるとともに、モジュール86を本体部8
2に設けている。図8(g)に示す例では、1つのアン
テナユニット1をカバー部84の全面に設けるととも
に、モジュール86を本体部82に設けている。図8
(h)に示す例では、1つのアンテナユニット1をカバ
ー部84の額縁部に設けるとともに、モジュール86を
本体部82に設けている。上述したように、本発明のア
ンテナユニット1は配置の自由度が大きい。
無線LANやブルートゥースに対応させるため、本発明
のアンテナユニット1をノート型PC81に載置した例
を示したが、本発明のアンテナユニット1の用途がノー
ト型PC81に限定されないことは言うまでもない。例
えば、携帯電話、家電、自動車等の他の通信を行う可能
性のある機器にも応用可能である。
実際に送受信器に装着した例を説明する。図9は2つの
アンテナを有する本発明のアンテナユニット1をダイバ
ーシティアンテナとして使用した例を示すブロック図で
ある。図9に示す例において、PCカード101に装備
される電気機器は、図1及び図2に示す逆F型アンテナ
ユニット1と同一構造の逆F型アンテナ3a、3bを装
備する。これら逆F型アンテナ3a、3bは、それらが
装備される電気機器の異なる場所に配置される。逆F型
アンテナ3a、3bは、接続ケーブル4a、4bを介し
てPCカード91へ接続されている。接続ケーブル4
a、4bにおいては、PCカード91側において信号線
14a、14bの延長部分24a、24bをダイバーシ
ティコントローラ92へ接続するとともに、グラウンド
部分11a、11b及び電波共振部分12a、12bの
それぞれの延長部分21a、21b及び22a、22b
をPCカード91のグラウンド93へ接続している。
の逆F型アンテナ3a、3bの内、送受信感度の良い方
がどちらであるかを定期的に検出し、送受信感度が良い
と判断された方の逆F型アンテナを、使用する逆F型ア
ンテナとして選択し、選択した逆F型アンテナとRF信
号を送受する。第1及び第2のRF信号処理装置94
a、94bは、それぞれ、第1及び第2の逆F型アンテ
ナ3a、3bのRF信号の周波数に対応するものとして
PCカード91に設けられている。切替器95は、ダイ
バーシティコントローラ92を、第1及び第2のRF信
号処理装置94a、94bの内、今回使用するRF信号
の周波数に対応する方へ接続する。第1及び第2のRF
信号処理装置94a、94bは、信号処理部96及びア
ンプ97を有している。信号処理部96は、逆F型アン
テナ3a、3bにおいて電波で受信したRF信号を所定
の信号へ変換処理し、また、逆F型アンテナ3a、3b
において電波で送信するRF信号を生成する。アンプ9
7は、信号処理部96から出力されるRF信号を増幅し
た切替器95へ送るとともに、切替器95から送られて
きたRF信号を増幅して信号処理部96へ送る。
によれば、可撓性の絶縁性フィルム上にアンテナと接続
ケーブルを好ましくはエッチングにより形成しているた
め、薄くフラットで可撓性のあるアンテナユニットを得
ることができる。そのため、アンテナユニットを空き空
間の少ないLCDパネルに設置する際にも、薄くフラッ
トなため設置のためのスペースを必要とせず、また、可
撓性を有するためどんな場所にも配置することができ
る。さらに、簡単で精度の良い加工として知られている
エッチングによりアンテナと接続ケーブルを形成できる
ため、精度の良いアンテナと接続ケーブルを一度に形成
することができる。
図である。
拡大して示す図である。
としてシールドを必要とする回路に用いる金属メッキを
施した不織布の一例を示す図である。
テナユニットに図3(a)、(b)に示す不織布を貼り
付けた場合の表側と裏側を示す図である。
けたアンテナユニットにおける裏側から表側の各層を順
に示す図である。
ナユニット1とコネクタとの接続方法の一例を示す図で
ある。
能部品とを一体に構成した例を示す図である。
本発明のアンテナユニットを搭載した場合の配置例を示
す図である。
ットをダイバーシティアンテナとして使用した例を示す
ブロック図である。
る。
テナ、4 接続ケーブル、5 切れ込み、11 グラウ
ンド部分、12 電波共振部分、13 給電点、14
信号線、21、22、24 延長部分、31、32、3
4 端子、41、42 不織布、43 切れ込み、44
ブラインド穴、45 絶縁性保護層、51 コネク
タ、52 コネクタ本体、53 前面カバー、54 保
護カバー、61、62、64 電極、65 スロット、
71 LCDインターフェース、72、73、74 コ
ネクタ、81 ノート型PC、82 本体部、83 デ
ィスプレイ、84 カバー部、85 ヒンジ部材、86
モジュール、91 PCカード、92 ダイバーシテ
ィコントローラ、93 グラウンド、94a、94bR
F信号処理装置、95 切替器、96 信号処理部、9
7 アンプ
Claims (11)
- 【請求項1】 絶縁性フィルムと、この絶縁性フィルム
上に形成された接続ケーブルと、この接続ケーブルと一
体形成された電波共振部と、を有することを特徴とする
アンテナユニット。 - 【請求項2】 前記接続ケーブルが、少なくとも前記電
波共振部の給電点と接続した信号線を備える請求項1記
載のアンテナユニット。 - 【請求項3】 前記接続ケーブルが、前記電波共振部の
給電点と接続した信号線と、この信号線を挟んで設けた
2つのグラウンド回路とを備え、さらに、前記信号線及
び信号線を挟んだ2つのグラウンド回路の上側と下側の
2つの主面のうち片面若しくは両面に、シールド材を設
けて構成される請求項2記載のアンテナユニット。 - 【請求項4】 前記シールド材が金属メッキした、金属
粉を塗布した、又は金属箔を添えた、不織布または織布
である請求項3記載のアンテナユニット。 - 【請求項5】 前記絶縁性フィルムの材料に可撓性を有
するPET(Polyethylene Telephthalate)またはPEN
(Polyethylene Naphthalate)を使用する請求項1記載の
アンテナユニット。 - 【請求項6】 前記PETまたはPENからなる絶縁性
フィルムの厚さが5μm〜75μmである請求項5記載
のアンテナユニット。 - 【請求項7】 一対の電波共振部及び接続ケーブルを絶
縁性フィルム上に形成し、一対の電波共振部及び接続ケ
ーブルの一部に切れ込みを入れて2つに分岐させた請求
項1記載のアンテナユニット。 - 【請求項8】 前記絶縁性フィルム上に、電波共振部の
電気機能部品を一体に設けた請求項1記載のアンテナユ
ニット。 - 【請求項9】 前記電波共振部が複数の周波数に対応す
る構造である請求項1記載のアンテナユニット。 - 【請求項10】 操作部を装備する本体部と、ディスプ
レイを装備し閉位置では前記本体部を覆うカバー部と、
前記カバー部がその閉位置と開位置との間で前記本体部
に対して摺動するように前記本体部と前記カバー部とを
相互に連結するヒンジ部材と、を備え、前記カバー部
が、請求項1〜9のいずれか1項に記載のアンテナユニ
ットのうち、少なくとも電波共振部及び接続ケーブルの
一部を内蔵していることを特徴とするコンピュータ端
末。 - 【請求項11】 前記電波共振部が第1のアンテナと第
2のアンテナからなり、前記第1の電波共振部のための
第1の信号処理手段、前記第2の電波共振部のための第
2の信号処理手段、及び、前記第1及び第2の信号処理
手段の中から1個を選択し該選択した信号処理手段を前
記電波共振部の給電点と接続した信号線へ接続する選択
手段、を有している請求項10記載のコンピュータ端
末。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001245229A JP3670987B2 (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | アンテナユニット及びそれを備えたコンピュータ端末 |
US10/064,540 US6778139B2 (en) | 2001-08-13 | 2002-07-25 | Flexible printed antenna and apparatus utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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