JP2006005867A - Pcカード型無線端末装置 - Google Patents

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キャッティシャイ サオワパ
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Abstract

【課題】パソコンまたは無線端末装置から発生する雑音が外部アンテナから侵入して引き起こす悪影響を回避できる。
【解決手段】パソコンのスロットに装着され外部アンテナを引き出し可能なPCカード型無線端末装置において、外部アンテナ3を先端に備える所定の長さを有する棒状のアンテナ支持棒4を筐体1のアンテナ支持棒収納部4Sから引き出した際に、外部アンテナ3を、パソコンから雑音の影響を受けない範囲に置くことができる。アンテナ支持棒4は外周表面のほとんどを電磁遮蔽部材で覆う構造を有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、アンテナを介して無線チャネルによりデータを送受信するものであって、情報処理装置、例えばパーソナルコンピュータ(以後、パソコンと略称する)のスロットに挿入し装着することによりアンテナを介して無線チャネルによりパソコンを外部と接続できるPCカード型無線端末装置に関するものである。
近年、ノートブック型のパソコンを中心として、JEIDA/PCMCIAの基準に準拠したカードスロットを有するパソコンが増えている。これに伴って、そのカードスロットに装着可能な種々のPCカードが開発されている。これらPCカードには、携帯電話または無線LANなどに必要な無線通信機能を内蔵する無線通信用PCカードもある。
従来のPCカード型無線端末装置は、パソコンのスロットに装着した場合、内蔵するアンテナでは極端な効率の低下とインピーダンス不整合とを生じる。この状態では、PCカード型無線端末装置は、無線機としての機能を全く失うので、パソコン外部にアンテナを設けている。すなわち、多くのPCカード型無線端末装置は、スロットに装着した際に、外部アンテナを内蔵する筐体をケーブルで接続している。または、PCカード型無線端末装置自体が、パソコンとケーブルで接続され、パソコンから離れて設置されている。
このように、ケーブルを用いて接続する場合、ケーブル先端のアンテナ装置もしくは無線端末装置、またはケーブル自体が利用者による不用意な応力を突然加えられることが考えられる。このため、ケーブルに働く張力によって、ケーブルが離脱するなどの危険性がある。更に、ケーブルの離脱による障害の発生のみならずパソコンの携帯性、操作性などが損なわれる可能性もある。
この改善策として、アンテナを、ケーブルを使用することなしで、PCカード型無線端末装置から引き出すと同時にパソコンの外部に位置させる技術が、例えば、下記特許文献1に開示されている。
図7はこの種のPCカード型無線端末装置による外観形状の一例を示す説明図である。図7を参照すれば、カード型装置101は内部にアンテナ収納部102を有する。無線通信で使用の通信用アンテナ103はこのアンテナ収納部102に収納されている。無線通信を行う場合、アンテナ103は、アンテナ収納部102から引き出して、パソコンの外部に取り出される。引き出されたアンテナ103は、根元の部分の可動部104により回動自在であり、摩擦による固定機能によりその方向を位置決めできる。
しかしながら、パソコンのスロットにPCカード型無線端末装置を装着して使用する際、パソコンが雑音源となりその雑音の影響により通信品質が大きく劣化することがある。
パソコンの制御回路または無線端末の通信制御回路で発生する雑音の影響を抑制する技術として、例えば、下記特許文献2がある。
この特許文献2によれば、折り畳み式の無線通信端末で、一方のカード型筐体をパソコンのスロットに装着し、他方の筐体に高周波回路を搭載すると共にその先端で筒状アンテナを引き出している。この筒状アンテナは、二つの筐体を接続するヒンジにより、アンテナ付き筐体の回転移動に伴って同時に回転することができる。このような構造が、本体装置側の雑音をアンテナから回避している。
これらの技術では、アンテナをパソコン外部に引き出し、かつ伸張するため、受信感度は向上する。しかし、伸長した筒状アンテナとパソコンとの距離が近いため、パソコンからの雑音の影響がなお残る。
特開平8−279027号公報 特開2001−102949号公報
解決しようとする課題は、PCカード型無線端末装置をパソコンのスロットに装着した際、PCカード型無線端末装置から引き出される外部アンテナがパソコンに近接しているため、パソコンからの雑音が外部アンテナから侵入して引き起こす悪影響が回避できないことである。
本発明は、パソコンのスロットに装着されたPCカード型無線端末装置から外部アンテナを引き出した際に、外部アンテナを、パソコンから雑音の影響を受けない範囲に置く引出棒をアンテナ支持棒として有することを主要な特徴とする。
すなわち、本発明によるPCカード型無線端末装置は、アンテナ格納部を筐体の例えば長辺方向に有する。アンテナ格納部は、外部アンテナが取り付けられた棒状のアンテナ支持棒を収容する。アンテナ支持棒は、このアンテナ格納部から筐体の例えば長辺方向に適切な長さだけ引き出される弾性を有する棒状を成しており、ほとんどの外周表面を電磁遮蔽構造としている。
外部アンテナは、装置本体から最も離れる、アンテナ支持棒の先端部に具備される。装置本体がパソコンのスロットに挿入装着される場合、装置本体から最高に引き出されたアンテナ支持棒の先端部はパソコンから最も離れた位置となる構造を有する。このため、アンテナ支持棒は、本体装置がパソコンのスロットに装着された際、アンテナ支持棒の収納部と連携して、パソコン表面に対して垂直方向に引き出される構造であることが望ましい。
一つの外部アンテナは、使用周波数の波長λの「4分の1」長の棒状アンテナであり、その一端をアンテナ支持棒先端の可動部に固定し、他端を周囲の何れの方向にも回動(回転運動)自在とし、所定位置で固定できる。この可動部は、アンテナ支持棒の先端で棒状アンテナを周囲の何れの方向にも自在に回動できる。
また、外部アンテナには、アンテナ支持棒の先端部分で使用周波数における波長λの「4分の1」長を有する外導線により、アンテナ支持棒の外側で筒状に形成される中空アンテナが露出された外部導体により形成できる。または、伸ばした長さが使用周波数の波長λの「4分の1」長となる線状導体をアンテナ支持棒の先端部分で螺旋状に巻き付けたヘリカルアンテナが露出された外部導体により形成できる。この筒状アンテナまたはヘリカルアンテナは上記棒状アンテナと共存して一組のアンテナを形成できる。
本発明のPCカード型無線端末装置は、この本体装置から長辺方向に引き出されるアンテナ支持棒の先端部に外部アンテナを設けている。更にアンテナ支持棒は外周表面を電磁遮蔽構造としている。このため、外部アンテナはパソコンまたは本体装置から離れて位置していると共にその伸張導体部分が電磁遮蔽されているので、パソコンまたは本体装置から発生する雑音が外部アンテナから侵入して引き起こす悪影響を効果的に回避できるという利点がある。
パソコンまたは無線端末装置の本体装置から発生する雑音が外部アンテナから侵入して引き起こす悪影響を回避するという目的を実現するため、外部アンテナは本体装置から長辺方向に引き出される所定長のアンテナ支持棒の先端部に設けられ、更にアンテナ支持棒は外周表面を電磁遮蔽構造としている。
以下に、図面を参照して詳細を説明する。図面では、構造の理解を重視するため、その相対的な大きさは参考程度である。また、本発明に無関係な個所の詳細は省略されている。
本発明の実施例1について図1(A),(B)を参照して説明する。
図1(A)は、本発明によるPCカード型無線端末装置にあって、筐体1から外部アンテナ3をアンテナ支持棒4と共に引き出した状態の実施の一形態を示して説明する斜視図である。
図1(B)は、図1(A)で、外部アンテナ3を備えるアンテナ支持棒4を筐体1内部に収納した状態を示して説明する斜視図である。
図1(A)に示されるPCカード型無線端末装置は、筐体1、回路基板2、外部アンテナ3、アンテナ支持棒4、アンテナ支持棒収納部4S、可動部5、および露出外部導体6により構成されている。
筐体1は、PCカードの規格にそった大きさで、内部に回路基板2とアンテナ支持棒4を収納するアンテナ支持棒収納部4Sとを有して本体装置を形成する。回路基板2には本体の無線通信制御回路または無線回路が組み込まれる。
外部アンテナ3は、利用周波数における波長λの「4分の1」長を有する棒状アンテナであり、アンテナ支持棒4の外側への露出端に設けられる可動部5に取り付けられる。外部アンテナ3は、アンテナ支持棒4の先端部で自己の先端を回動できるので、その向きを最高受信レベル方向に設定することができる。
アンテナ支持棒4は、棒状を成し、同軸状に中心軸位置にする内導線を有し、棒状の外皮部分に外導線を有している。この内導線は、先端の外部アンテナ3に回路基板2の信号線を接続している。また、後に、図面を参照して詳細を説明するが、アンテナ支持棒4は、その先端部分で外部アンテナ3に近接して露出外部導体6を有する。上記外導線は、この露出外部導体6を回路基板2のグランドに接続されている。更に、棒状のほとんどの外周部分は電磁遮蔽されている。
アンテナ支持棒4は、先端の外部アンテナ3が本体装置またはパソコンからの雑音を低減できるだけの長さを有している。更に、アンテナ支持棒4は、棒状部分を弾力性部材で構成することにより、先端に衝撃加圧があっても吸収できる。また、アンテナ支持棒4は、先端の可動部5をアンテナ支持棒収納部4S方向に押し込まれることにより、図1(B)に示されるように、アンテナ支持棒収納部4Sに収納される。
可動部5は、アンテナ支持棒4の先端に備えられ、外部アンテナ3の一端を固定している。可動部5は、外部アンテナ3の他端がアンテナ支持棒先端の可動部5の周囲で自在に回動可能でかつ所定の位置に固定可能となるような構造を有する。露出外部導体6は「λ/4」長の線分を有し、上述するように外導線により回路基板2のグランドに接続する。
このような実装形態を採用したので、PCカード型無線端末装置をパソコンのスロットに装着した状態で、電磁遮蔽されたアンテナ支持棒4を筐体1から引き出した場合、外部アンテナ3を、パソコンおよび本体装置の高周波回路から離すことができるので、これらの高周波回路から生じる雑音の影響を低減することができる。
本発明の図1におけるアンテナ支持棒4について、実施例2として、図2および図3を参照して説明する。
図2の実施例2は、上記図1(A)に示される外部アンテナ3およびアンテナ支持棒4を含む実施の一形態である。次に、その概要について説明する。
図2のアンテナ支持棒4は、図1(A)に示されたアンテナ支持棒収納部4Sから引き出された状態であり、筐体1に掛止する側の基板側アンテナ支持棒4bと外部アンテナ3を保持する側の先端側アンテナ支持棒4tとの二つにより構成される。アンテナ支持棒4は、基板側アンテナ支持棒4bの先端部分に、先端側アンテナ支持棒4tを被せた形状を有し、引き出された状態で、基板側アンテナ支持棒4bの先端側アンテナ支持棒4tとの境界部分にスライド部10が露出する。
上記図1に記載された以外に、基板側アンテナ支持棒4bはグランド接触体7および基板側信号接触体8、かつ、先端側アンテナ支持棒4tは先端側信号接触体9、それぞれを備える。基板側信号接触体8と先端側信号接触体9とは内導線および内導体で電気的に接続されている。
グランド接触体7は、一方で上述した外導線に接続しており、他方で本体装置回路基板のグランドと接触してグランド供給を受ける。基板側信号接触体8は、一方で基板側で上述した内導線に接続しており、他方でアンテナ支持棒4を引き伸ばした際に、本体装置回路基板の信号線と接触して信号を受ける。かつ、先端側信号接触体9は、先端側で上述した外部アンテナ3に接続しており、アンテナ支持棒4をアンテナ支持棒収納部4Sに収納した際に、本体回路基板の信号線に接触して信号を受ける。一方、先端側信号接触体9は、基板側の内部で内導線と接触する接触体構造を有し、アンテナ支持棒4をアンテナ支持棒収納部4Sから引き伸ばした際に、内導体を介して本体装置回路基板の信号線に接触し信号を受ける。
また、先端側アンテナ支持棒4tと基板側アンテナ支持棒4bとは、両者が嵌合した際、嵌合部分に伸張範囲10を生じる構造を有している。具体的な例は後に説明する。
図3(A)は、図2に示されたアンテナ支持棒がアンテナ支持棒収納部4Sに収納された状態を示す。図3(B)は、アンテナ支持棒がアンテナ支持棒収納部4Sから引き出された状態を示す。
アンテナ支持棒収納部4Sには、基板側グランド供給部11、先端側グランド供給部12、および信号線供給部13が固定されている。基板側グランド供給部11および先端側グランド供給部12には、本体装置回路基板のグランドが接続されている。信号線供給部13には、本体装置回路基板の信号線が接続されている。
図3(A)に示されるように、アンテナ支持棒収納部4Sに収納されたアンテナ支持棒が先端部分を押し込まれた状態では、グランド接触体7が基板側グランド供給部11に接触して押圧され本体装置回路基板のグランドの供給を受ける。この結果、基板側アンテナ支持棒4bの嵌合部分の伸張範囲10が押し込まれた先端側アンテナ支持棒4tにより塞がれ、露出外部導体6が先端側グランド供給部12に接触して本体回路基板グランドの供給を受ける。また、同時に、先端側信号接触体9が信号線供給部13に接触して本体装置回路基板の信号線の供給を受ける。
図3(B)に示される、アンテナ支持棒収納部4Sから引き出されたアンテナ支持棒では、グランド接触体7が先端側グランド供給部12に接触して押圧掛止され、本体装置回路基板のグランドの供給を受ける。この結果、基板側信号接触体8が信号線供給部13に接触して本体装置回路基板の信号線の供給を受ける。
上記説明では、先端側信号接触体9が、アンテナ支持棒4をアンテナ支持棒収納部4Sから引き伸ばした際に、内導線に接触する接触体構造を有して本体装置回路基板から信号を受けるとしたが、接触体構造なしで、例えばらせん状の内導線を直結する構造であってもよい。
アンテナ支持棒収納部4Sに対応するアンテナ支持棒の実装形態をこのように採用したので、伸張範囲を適当に設けることにより、本体と外部アンテナとの距離を更に引き離すことができる。従って、雑音の影響をより一層低減することができる。
本発明のアンテナ支持棒について、実施例3として、図4および図5を参照して説明する。
図4の実施例3は、上記実施例2に示される基板側アンテナ支持棒4bと先端側アンテナ支持棒4tとを含む実施の一形態であり、次に、その概要について説明する。
図4(A)は基板側アンテナ支持棒4bの断面を説明用に示す平面図である。
図示される基板側アンテナ支持棒4bは、上述されたグランド接触体7および基板側信号接触体8以外、内導線21、先端内導体22、基板側絶縁体23、スライド部外導体24、基板側外導線25、および基板側電磁遮蔽部材26により構成される。
内導線21は、基板側アンテナ支持棒4bの中心軸に位置して基板側信号接触体8と先端内導体22とを接続する線状導体である。先端内導体22は、頂上周辺に内部方向に庇を有する空間窓を備えた筒状体であり、底面中心部に内導線21を接続する。筒状体の内部中空部分には後述する先端側アンテナ支持棒4tのバッファ35および先端導体接触体36が組み込まれる。基板側絶縁体23は、内導線21の周囲にあって上記先端内導体22と直径を同一とする棒状体を形成し、その先端部に先端内導体22を備える。
スライド部外導体24は、基板側絶縁体23が形成する棒状態の先端部分近くで、図2に示されたスライド部10の中心軸方向の両端にまたがる部分で外周全体を覆う筒状導体または、例えば、中心軸に平行な少なくとも一つの線状または帯状の導体であり、先端側アンテナ支持棒4tの外導線とスライドし接触できるものである。基板側外導線25は、一方を上述されたグランド接触体7に接続し、他方をスライド部外導体24の基板側に接続している。基板側電磁遮蔽部材26は、基板側絶縁体23の外周表面で基板側外導線25を覆う全ての範囲に備えられ、外部からの電磁気を内導線に対して遮断する。
図4(B)は先端側アンテナ支持棒4tの断面を説明用に示す平面図である。
図示される先端側アンテナ支持棒4tは、上述された露出外部導体6および先端側信号接触体9以外に、筒状絶縁体31、先端側外導線32、先端側電磁遮蔽部材33、露出導体用絶縁体34、バッファ35、先端導体接触体36、先端内導線37、および先端内絶縁部材38により構成される。
筒状絶縁体31は、先端部に先端側信号接触体9を備え、基板側の中空部には上記先端内導体22からスライド部外導体24先端までの基板側絶縁体23部分外周側壁を滑り込ませる。先端側外導線32は、筒状絶縁体31表面にあって、一端を先端側信号接触体9と間隙をもって配備される。先端側外導線32の他端は、筒状絶縁体31を基板側絶縁体23部分の外周側壁に嵌め込んだ際、スライド部外導体24の表面にあってこれと接触し電気的に接続する。先端側電磁遮蔽部材33は、先端側外導線32の露出外部導体6を除く外側表面を被覆して電磁気を遮蔽する。露出導体用絶縁体34は露出外部導体6を先端側外導線32から絶縁被覆するが、露出外部導体6は、アンテナとして利用するため、先端側で先端側外導線32と電気的に接続している。
バッファ35は、先端内導体22の内部でその庇に掛止する形状と大きさとを有し、中央部分に先端導体接触体36を固着する。先端導体接触体36は、バッファ35と共に先端内導体22の内部にあるが、バッファ35が先端内導体22の内部でその庇に掛止した際に先端内導体22の庇と接触して電気的接続を得る。先端内導線37は、先端部の内導線であり、先端側信号接触体9を介して外部アンテナ3(図示省略、図2参照)に先端導体接触体36を接続する。先端内絶縁部材38は、先端導体接触体36と先端側信号接触体9との間で先端内導線37を中心軸とする一つの柱体を先端導体接触体36と共に形成し、先端側信号接触体9に固着する。
図5は、図4(A)の基板側アンテナ支持棒4bに図4(B)の先端側アンテナ支持棒4tを嵌め込み、上記図3(A)の状態となった場合の断面を説明用に示す平面図である。
上記説明では、先端内導体22の中空部分にバッファ35および先端導体接触体36があり、バッファ35のみにより先端内導体22に掛止されている。しかし、先端導体接触体36の一部を先端内導体22の内壁面に接触させてよい。その際には、その接触のために形成された部分で庇の一部を欠くことができる。この場合、基板側アンテナ支持棒4bから先端側アンテナ支持棒4tを掛止するまで引き出すまでもなく、外部アンテナに内導線を接続することができる。
このような構造では、例えば、先端内導体22の中空内部底面にバッファ35を配置した後、バッファ35なしで組み立てた先端側アンテナ支持棒4tを先端導体接触体36の裏面に接着剤をつけて、基板側アンテナ支持棒4bに被せて押し付けることにより、アンテナ支持棒(図1の4)の組立てが容易に完了する。
本発明の図1における露出外部導体6の実施の一形態について、実施例4として、図6(A)を参照して説明する。
図6(A)の実施例4は、露出外部導体6Aとして使用周波数の波長λに対し「4分の1」長の線分を有する複数の導体を先端側アンテナ支持棒4tの外周表面で中心軸に平行に備えている。露出外部導体6Aは先端側アンテナ支持棒4tの先端部で図4(B)に示されるように先端側外導線32に接続されている。
本発明の図1における露出外部導体6の実施の一形態について、上記実施例4と異なる実施例5として、図6(B)を参照して説明する。
図6(B)の実施例5は、露出外部導体6Bとして使用周波数の波長λに対し「4分の1」長の線長を有する一本の導体を先端側アンテナ支持棒4tの外周表面に巻き付けらせん状に備えている。露出外部導体6Bも先端側アンテナ支持棒4tの先端部で図4(B)に示されるように先端側外導線32に接続されている。
上記実施例4および実施例5は、アンテナ支持棒を引き伸ばした際には、外部アンテナ3と共にアンテナとして作動する。
使用周波数の波長λに対して「4分の1」長の棒状アンテナを先端に設け外周表面のほぼ全体を電磁遮蔽したアンテナ支持棒を、本体装置から引き出すことによって、外部アンテナをパソコンおよび本体装置の無線回路から容易に遠く引き離すことができるので、アンテナ支持棒の収納が不可欠な無線携帯端末を用途に広く適用することができる。
(A)は、本発明によるPCカード型無線端末装置のアンテナ支持棒を引き出した状態を実施の一形態に示して説明する斜視図、また(B)は、アンテナ支持棒を本体装置に収納した状態を実施の一形態に示して説明する斜視図である。(実施例1) 図1における外部アンテナを備えたアンテナ支持棒の外観を実施の一形態に示して説明する側面図である。(実施例2) (A)は、図2に示されるアンテナ支持棒が収納部に収納された状態を実施の一形態に示して説明する側面図、また(B)は、収納部から引き出された状態を実施の一形態に示して説明する側面図である。(実施例2) (A)は、図2に示されるアンテナ支持棒の基板側部分を、断面に模した実施の一形態に示して説明する平面図、また(B)は、アンテナ支持棒の先端側部分を、断面に模した実施の一形態に示して説明する平面図である。(実施例3) 図4における基板側部分(A)に先端側部分(B)を嵌め込んだアンテナ支持棒を、断面に模した実施の一形態に示して説明する平面図である。(実施例3) (A)は、図5に示されるアンテナ支持棒の露出外部導体を、断面に模した状態の実施の一形態に示して説明する斜視図、(実施例4)また(B)は、(A)とは異なるアンテナ支持棒の露出外部導体を、断面に模した状態の実施の一形態に示して説明する斜視図である。(実施例5) 従来のPCカード型無線端末装置の外部アンテナを引き出した状態の一例を示して説明する斜視図である。
符号の説明
1 筐体
2 回路基板
3 外部アンテナ
4 アンテナ支持棒
4b 基板側アンテナ支持棒
4S アンテナ支持棒収納部
4t 先端側アンテナ支持棒
5 可動部
6、6A、6B 露出外部導体
7 グランド接触体
8 基板側信号接触体
9 先端側信号接触体
10 スライド部10
11 基板側グランド供給部
12 先端側グランド供給部
13 信号線供給部
21 内導線
22 先端内導体
23 基板側絶縁体
24 スライド部外導体
25 基板側外導線
26 基板側電磁遮蔽部材
31 筒状絶縁体
32 先端側外導線
33 先端側電磁遮蔽部材
34 露出導体用絶縁体
35 バッファ
36 先端導体接触体
37 先端内導線
38 先端内絶縁部材

Claims (8)

  1. 情報処理装置のスロットに装着され外部アンテナを引き出し可能なPCカード型無線端末装置において、外部アンテナを引き出した際に、先端に取り付けられる外部アンテナを、情報処理装置から雑音の影響を受けない範囲に置く引出棒をアンテナ支持棒として備えることを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  2. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、前記アンテナ支持棒は外周表面のほとんどを電磁遮蔽部材で覆う構造を有することを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  3. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、前記アンテナ支持棒は、本体装置から引き出された際、その中間部で、収納されていた状態から伸張可能なスライド構造を有することを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  4. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、前記アンテナ支持棒は本体装置が情報処理装置のスロットに装着された際、アンテナ支持棒の収納部と連携して、情報処理装置表面に対して垂直方向に引き出される構造を有することを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  5. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、前記アンテナ支持棒は弾性構造を有することを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  6. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、前記外部アンテナは、利用周波数の波長λの「4分の1」長を有し、前記アンテナ支持棒の先端で可動部により回動自在の構造を有することを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  7. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、利用周波数の波長λの「4分の1」長を有し、前記アンテナ支持棒の先端部分で外面に露出すると共に本体装置のグランドと接続して、前記外部アンテナと一組のアンテナを構成する露出外部導体を備えることを特徴とするPCカード型無線端末装置。
  8. 請求項1に記載のPCカード型無線端末装置において、線材を伸張した場合に利用周波数の波長λの「4分の1」長を有し、前記アンテナ支持棒の先端部分でらせん状に巻き付き外面に露出すると共に本体装置のグランドと接続して、前記外部アンテナと一組のアンテナを構成する露出外部導体を備えることを特徴とするPCカード型無線端末装置。

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