JP2003332825A - アンテナモジュール - Google Patents

アンテナモジュール

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antenna module
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
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    • H01Q9/285Planar dipole

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化を満足しつつ、マザーボードによって
アンテナ特性が悪影響を受けない信頼性を備えた、実用
性の高いアンテナモジュールを提供すること。 【解決手段】 マザーボードに取り付けられる絶縁基板
1上に、中央給電される一対の放射素子としてのチップ
型アンテナ2および蛇行帯状導体7と、これら一対の放
射素子2,7の各給電線8,9に接続された送受信回路
を含む回路ユニット3と、この回路ユニット3から導出
されたリード線を外部回路に接続するためのコネクタ4
とを配設し、一対の放射素子2,7を絶縁基板1の隣接
する二辺に沿って平面視略L字形に配設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パソコン等の電子
機器のマザーボード(母基板)に装着して使用されるア
ンテナモジュールに係り、特に、近距離間の無線データ
通信用として好適なアンテナモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、所定周波数帯域(例えば2.4G
Hz帯)の電波の送受信によって近距離間での情報交換
を可能にした無線データ転送方式が注目されている。こ
のような技術の普及に伴い、今後は、パソコン等の電子
機器のマザーボードに、通信データの送受信を行うため
のアンテナモジュールを付設する必要性が高まるものと
考えられる。
【0003】図2はこの種のアンテナモジュールの従来
例を示す説明図である。同図に示すアンテナモジュール
は、パソコン等のマザーボード(図示せず)に取り付け
られる絶縁基板1上に、チップ型アンテナ2と回路ユニ
ット3とコネクタ4とを配設し、かつ絶縁基板1の裏面
に接地導体5を形成して概略構成されている。チップ型
アンテナ2は、チップ状の誘電体2aの表面に帯状導体
2bを螺旋状に形成したもので、この螺旋状帯状導体2
bは給電線6に接続されている。また、この螺旋状帯状
導体2bの給電点近傍の一端は、図示せぬスルーホール
を介して接地導体5に接続されている。なお、螺旋状帯
状導体2bの全長は、誘電体2aによる波長短縮を考慮
して、使用する電波の自由空間波長λの4分の1(λ/
4)よりも若干短い長さに設定されている。回路ユニッ
ト3は、増幅器や発振器等の電子部品を配設して構成さ
れる送受信回路をシールドケースで被覆したもので、こ
の送受信回路は給電線6に接続されている。コネクタ4
は、回路ユニット3の送受信回路から導出されたリード
線をマザーボード側の外部回路に接続するためのもので
ある。
【0004】かかる従来既知のアンテナモジュールは、
螺旋状帯状導体2bの一端が接地された所謂モノポール
アンテナとして機能する。すなわち、螺旋状帯状導体2
bが、接地導体5の反対側に同等の放射素子が存在する
かの如くに共振するというミラー原理を利用している。
それゆえ、ダイポールアンテナのように一対の放射素子
を配設する必要がなく、絶縁基板1上での放射素子の占
有面積が少なくて済み、モジュール全体の小型化が図り
やすいという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアンテ
ナモジュールは、パソコン等の電子機器のマザーボード
に付設するうえで不可欠な小型化を満足してはいるが、
アンテナ構造がミラー原理を利用するモノポールであ
り、接地導体5の存在によって半波長ダイポールの場合
と同じように螺旋状帯状導体2bを共振させるというも
のなので、マザーボード側の接地導体の影響を受けやす
いという問題があった。すなわち、図2に示すアンテナ
モジュールでは、チップ型アンテナ2と接地導体5との
位置関係によって共振周波数が左右されるため、マザー
ボード側の接地導体が近傍にあるとアンテナ特性に悪影
響が及びやすく、高い信頼性を得にくいという問題があ
った。
【0006】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、小型化を満足しつ
つ、マザーボードによってアンテナ特性が悪影響を受け
にくいアンテナモジュールを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明によるアンテナモジュールでは、マザーボ
ードに取り付けられる絶縁基板上に、中央給電される一
対の放射素子と、これら放射素子の各給電線に接続され
た受信回路および/または送信回路を含む回路ユニット
と、この回路ユニットから導出されたリード線を外部回
路に接続するためのコネクタとを配設し、前記一対の放
射素子のうちの少なくともいずれか一方を、前記絶縁基
板上にメアンダ形状にパターニングされた蛇行帯状導体
とした。
【0008】このような構成のアンテナモジュールは、
アンテナ構造がモノポールではなく、一対の放射素子に
中央給電する半波長ダイポールなので、マザーボード側
の接地導体によってアンテナ特性が悪影響を受ける心配
がない。しかも、メアンダ形状に蛇行して延びる蛇行帯
状導体の全長は、使用する電波の自由空間波長λの約4
分の1に設定すればよいので、該蛇行帯状導体のパター
ニング領域に必要とされる長手寸法はλ/4よりも大幅
に短くて済む。つまり、ダイポールアンテナの少なくと
もいずれか一方の放射素子を、比較的狭い領域にパター
ニングすることができるので、絶縁基板の大型化が回避
できる。また、蛇行帯状導体は、そのメアンダのピッチ
を狭くすると静電容量が増大するので、インピーダンス
のマッチングが図りやすくなる。
【0009】かかる構成において、一対の放射素子を平
面視略L字形に配設すれば、これらの放射素子を絶縁基
板の隣接する二辺に沿って配置させることができるの
で、絶縁基板上の残余の領域に回路ユニットやコネクタ
を無理なく配設することができてスペースファクタが向
上する。それゆえ、絶縁基板の小型化を促進するうえで
好ましい。また、一対の放射素子のうちの一方を前記蛇
行帯状導体とし、かつ他方をチップ型アンテナとすれ
ば、一対の放射素子を共に蛇行帯状導体とする場合に比
べて、絶縁基板の小型化が容易となる。
【0010】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明すると、図1は本発明の実施形態例に係る
アンテナモジュールの説明図であり、図2に対応する部
分には同一符号を付してある。
【0011】図1に示すアンテナモジュールは、パソコ
ン等のマザーボード(図示せず)に取り付けられる絶縁
基板1上に、中央給電される一対の放射素子としてのチ
ップ型アンテナ2および蛇行帯状導体7と、これら一対
の放射素子2,7の各給電線8,9に接続された送受信
回路をシールドケースで被覆してなる回路ユニット3
と、この送受信回路から導出されたリード線をマザーボ
ード側の外部回路に接続するためのコネクタ4とを配設
して概略構成されている。
【0012】チップ型アンテナ2は、チップ状の誘電体
2aの表面に帯状導体2bを螺旋状に形成してなる公知
のもので、この螺旋状帯状導体2bの一端に給電線8が
接続されている。また、螺旋状帯状導体2bの全長は、
誘電体2aによる波長短縮を考慮して、使用する電波の
自由空間波長λの4分の1(λ/4)よりも若干短く設
定されている。蛇行帯状導体7は、絶縁基板1上にメア
ンダ形状に蛇行させてパターニングした帯状導体であ
り、その全長は約λ/4に設定されている。これらのチ
ップ型アンテナ2および蛇行帯状導体7は、絶縁基板1
の隣接する二辺に沿って平面視略L字形に配設されてい
る。なお、各給電線8,9には、高周波電源の両端子が
接続される。
【0013】上述したアンテナモジュールのアンテナ構
造は、一対の放射素子2,7に中央給電する半波長ダイ
ポールなので、マザーボード側の接地導体によってアン
テナ特性が悪影響を受ける心配がなく、高い信頼性が期
待できる。また、一方の放射素子であるチップ型アンテ
ナ2に比べると、他方の放射素子である蛇行帯状導体7
は、絶縁基板1上における占有面積がやや大きいもの
の、メアンダ形状の蛇行帯状導体7のパターニング領域
に必要とされる長手寸法はλ/4よりもずっと短くて済
む。しかも、本実施形態例では、これら一対の放射素子
2,7を絶縁基板1の隣接する二辺に沿って平面視略L
字形に配設しているので、絶縁基板1上の残余の領域に
回路ユニット3やコネクタ4を無理なく配設することが
できる。つまり、このアンテナモジュールは、信頼性を
高めるためにダイポールアンテナの一対の放射素子2,
7を配設しているにも拘らず、絶縁基板1を大型化する
必要がなく、パソコン等のマザーボードに付設するうえ
で不可欠な小型化が満足されている。
【0014】また、この種のアンテナモジュールを製造
する際に不可欠なインピーダンスのマッチング作業は、
蛇行帯状導体7のパターン形状を適宜選択することによ
り、比較的簡単に行える。つまり、蛇行帯状導体7は、
そのメアンダのピッチを狭く形成すると静電容量が増大
するという特性を有するので、キャパシティブなリアク
タンス成分を適宜増減させることによって、インピーダ
ンスのマッチングが図りやすくなっている。
【0015】なお、チップ型アンテナ2の代わりに蛇行
帯状導体7と同様の蛇行帯状導体を設けるという構成、
つまりダイポールアンテナの一対の放射素子を共にメア
ンダ形状の蛇行帯状導体にするという構成も可能である
が、絶縁基板1の小型化を図るという観点から、一方の
放射素子はチップ型アンテナにしておいたほうが好まし
い。また、ダイポールアンテナの一対の放射素子を共に
チップ型アンテナにするという構成は、絶縁基板1の小
型化は促進されるものの、インピーダンスのマッチング
が煩雑になって部品コストも嵩むため、好ましくはな
い。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0017】アンテナ構造がモノポールではなく、一対
の放射素子に中央給電する半波長ダイポールなので、マ
ザーボード側の接地導体によってアンテナ特性が悪影響
を受ける心配がない。また、メアンダ形状の蛇行帯状導
体は比較的狭い領域にパターニングすることができるの
で、例えば一対の放射素子を平面視略L字形に配設する
ことによって、絶縁基板の大型化が回避できる。しか
も、蛇行帯状導体はメアンダのピッチに応じて静電容量
が変化するので、インピーダンスのマッチングが図りや
すくなる。それゆえ、パソコン等の電子機器のマザーボ
ードに付設するうえで不可欠な小型化を満足しつつ、マ
ザーボードによってアンテナ特性が悪影響を受けない信
頼性を備えた、実用性の高いアンテナモジュールを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係るアンテナモジュール
の説明図である。
【図2】従来例に係るアンテナモジュールの説明図であ
る。
【符号の説明】 1 絶縁基板 2 チップ型アンテナ 3 回路ユニット 4 コネクタ 7 蛇行帯状導体 8,9 給電線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マザーボードに取り付けられる絶縁基板
    上に、中央給電される一対の放射素子と、これら放射素
    子の各給電線に接続された受信回路および/または送信
    回路を含む回路ユニットと、この回路ユニットから導出
    されたリード線を外部回路に接続するためのコネクタと
    を配設し、前記一対の放射素子のうちの少なくともいず
    れか一方を、前記絶縁基板上にメアンダ形状にパターニ
    ングされた蛇行帯状導体としたことを特徴とするアンテ
    ナモジュール。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、前記一対の放
    射素子を平面視略L字形に配設したことを特徴とするア
    ンテナモジュール。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の記載において、前記
    一対の放射素子のうちの一方を前記蛇行帯状導体とし、
    かつ他方をチップ型アンテナとしたことを特徴とするア
    ンテナモジュール。
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