JP3131850U

JP3131850U - デュアルバンド対称アンテナおよびそれを備える無線インターネット装置

Info

Publication number: JP3131850U
Application number: JP2007001410U
Authority: JP
Inventors: 榮泰呉
Original assignee: 友勁科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2017-03-06

Abstract

【課題】便利で迅速に製作および装着でき、垂直方向における利得を向上さるデュアルバンド対称アンテナおよびそれを備える無線インターネット装置を提供する。
【解決手段】アンテナは基盤およびアンテナユニットを備え、アンテナユニットは接地体、放射部および信号導体を有し、接地体は基台に繋がって、基台と垂直の関係にあり、放射部は接地体と繋がり、基台とは平行の位置に配置され、放射部は第１の放射体と第２の放射体を有し、第１の放射体は第２の放射体の外縁まで延伸するアームを有し、アームと第２の放射体との間に隙間ｄがあり、信号導体は放射部と繋がり、第１の放射体および第２の放射体をそれぞれ両側には位置し、信号導体は自由端子を有し、自由端子は基台と分離し、アンテナは導電性のある金属板からなり、一体成形のプレス工程により折り曲げて形成される。
【選択図】図４

Description

本考案は、アンテナに関し、特に無線インターネット装置に用いられる一体形成された左右対称のＰＩＦＡ（板状逆Ｆアンテナ、Plated Inverted-F Antenna）、およびＰＩＦＡを備える無線インターネット装置に関する。

図１は、従来の無線インターネット装置(特許文献１)を示す斜視図である。図１に示すように、無線インターネット装置１０は本体１１、本体１１内部の内部回路装置１２、本体１１の端部に配置され、外部のパソコン本体（図示せず）に接続されるコネクタ１３、および本体１１上でコネクタ１３に対応するもう一方の端部に配置されるアンテナ信号送受信部１４を含む。アンテナ信号送受信部１４のカバは金属以外の材料からなり、無線インターネット装置１０が外部のパソコン本体に接続された時、効果的に無線信号を受信したり、送信したりするため、アンテナ信号送受信部１４は外部パソコン本体の外側に剥き出しに配置される。

図２は、従来の無線インターネット装置の内部の内部回路装置を示すブロック図である。図２に示すように、内部回路装置２０は基盤２１、基盤２１上に配置される制御回路２２、基盤２１の一部を覆う接地部２３、および電気的に制御回路２２に接続されるアンテナユニット２４を含む。アンテナユニット２４は基盤２１の両方の端部にそれぞれ配置される第１のアンテナ２４１および第２のアンテナ２４２を含む。内部回路装置２０のアンテナの設計は、プリントモノポールアンテナ（Printed Monopole Antenna）方式で基盤２１上に配置される。プリントモノポールアンテナ方式は、垂直方向の高さにおいて限定を受けるため、形状の異なる第１のアンテナ２４１および第２のアンテナ２４２を設計することにより、ＸＹ平面（水平面）上でさらに好適な放射場および高い利得が得られたが、垂直Z方向の利得はほとんど改善が見られなかった。しかしながら、現時点での無線インターネット装置の設計は「直立式（Vertical Stand）」が主流になりつつある。直立式は、使用する空間を減少させると同時に、無線インターネット装置の外観において現在的感覚およびテクノロジー感を強調することができる。従来のプリントモノポールアンテナの垂直Ｚ方向の望ましくない利得が、直立式無線インターネット装置の需要を満たすことができないことは明らかである。

図３は、図２に示す従来のプリントモノポールアンテナユニット２４の第１のアンテナのＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。図３に示すように、第１のアンテナ２４１が垂直Z方向における最大の利得は−15.89dBiに過ぎない。この数値は、ユーザが受け入れられる最低ラインを明らかに下回っている（一般的に最低でも−10dBi以上）。垂直Z方向における利得は、ユーザの高効率アンテナの機能に対する需要において、改良すべき課題である。
実用新案登録３１２１５５１号公報特開２００５−５３９４５８号公報

本考案の第１の目的は、ＰＩＦＡをプレス工程により一体形成すると同時にアンテナ部も形成し、製作が容易で、低コストのデュアルバンド対称アンテナを提供することにある。
本考案の第２の目的は、嵌合方式によるアンテナ設計で、迅速に無線インターネット装置に装着でき、低周波数または高周波数でも好適な放射場が得られことにより、垂直方向における利得を向上させ、死角を減少させる無線インターネット装置に用いられるアンテナを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本考案のデュアルバンド対称アンテナは、基盤およびアンテナユニットを備える。アンテナユニットは接地体、放射部および信号導体を有する。接地体は基台に繋がって、基台と垂直の関係にある。放射部は接地体と繋がり、基台とは平行の位置に配置される。放射部は第１の放射体および第２の放射体を有する。第１の放射体は第２の放射体の外縁まで延伸するアームを有し、このアームと第２の放射体との間に隙間がある。信号導体は放射部と繋がり、第１の放射体および第２の放射体をそれぞれ両側には位置し、信号導体は自由端子を有し、自由端子は基台と分離しているデュアルバンド対称アンテナである。

本考案のデュアルバンド対称アンテナが無線インターネット装置に用いられる時、無線インターネット装置は基盤、制御回路、接地部および送信線を備える。基盤は誘電体材料からなり、基盤は２つの溝を有する。制御回路は基盤上に配置され、無線インターネット送信機能を提供する。接地部は電気的に接地され、少なくとも基盤の一部分を覆う。送信線は接地部を介して制御回路に接続する。アンテナが無線インターネット装置に装着されると、自由端子は溝と接続され、基台は基盤の表面に接続され、接地体は接地部に接続され、信号導体は自由端子を介して溝と接続される。

本考案のデュアルバンド対称アンテナおよびそれを備える無線インターネット装置は、アンテナ部において、左右対称のＰＩＦＡをプレスにより一体形成すると同時にアンテナ部も形成される簡単な構造である。また、アンテナを迅速に無線インターネット装置の基盤に装着できる。これにより、垂直方向における利得を向上させ、大幅にアンテナの性能を高めることができる。また、製作および装着においても、さらに便利になり、コスト削減が可能となった。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。
図４は、本考案の実施形態によるデュアルバンド対称アンテナを示す斜視図である。図５は、本考案の実施形態によるデュアルバンド対称アンテナを示す平面図である。図４および５に示すように、本考案のデュアルバンド対称アンテナ５は、導電性のある銅、鉄やアルミニウムなどの金属板からなり、一体成形のプレス工程により折り曲げて形成された単一のデバイスである。折り曲げられた部分以外は全て同じ厚さtである。アンテナ５は、基台５１およびアンテナユニット５２、５３を含む。本実施形態において、アンテナユニット５２、５３は互いに対称になり、それぞれ基台５１の両方の端部に配置され、アンテナユニット５２、５３の形状互いに対応している。それゆえ、以下ではアンテナユニット５２の構造についてのみ説明を行い、アンテナユニット５３の構造については割愛する。

アンテナユニット５２は、接地体５２１、信号導体５２２および放射部５２３をさらに含む。接地体５２１は基台５１を折り曲げて形成されるため、基台５１に繋がり、基台５１とは垂直の位置に配置される。放射部５２３は接地体５２１と繋がり、基台５１とは平行の位置に配置され、放射部５２３と基台５１との間には高さｈがある。本実施形態において、高さｈは3.0〜4.5mmが望ましい。

放射部５２３は信号導体５２２の両側にそれぞれ配置された第１の放射体５２４および第２の放射体５２５を有する。本実施形態において、第１の放射体５２４は長さが第２の放射体５２５より長く、第１の放射体５２４は第２の放射体５２５の外縁まで延伸するアーム５２６を有する。アーム５２６は第２の放射体５２５と平行の関係にあり、第２の放射体５２５との間に隙間ｄがある。第１の放射体５２４および第２の放射体５２５の電気的接続により、デュアルバンド使用の効果が現れ、第１の放射体５２４および第２の放射体５２５の形状とサイズにより、使用周波数帯域をさらに変えることができる。信号導体５２２は放射部５２３に繋がり、基台５１とは垂直の位置に配置され、接地体５２１との間に距離sがある。信号導体５２２は自由端子５２７をさらに有する。自由端子５２７は基台５１と分離している。

図６は、本考案の実施形態によるアンテナの無線インターネット装置の構造を示す斜視図である。図６に示すように、本考案の無線インターネット装置６は基盤６１、制御回路６２、接地部６３、送信線６４およびアンテナ５を含む。基盤６１は誘電体材料からなり、扁平な四角形の形状を呈する。基盤６１は溝６１１を有する。制御回路６２は基盤６１上に配置され、回路配線、複数の集積回路および複数の電子デバイスを有し、無線インターネット送信機能を提供する。ここで言うところの制御回路６２は、従来技術を利用することが可能であり、本考案において主要な技術でないため、詳細な説明は割愛する。

接地部６３は電気的に接地（ＧＮＤ）され、少なくとも基盤６１の一部分を覆う。本実施形態において、アンテナ５の大部分のデバイスは前記の実施形態と同じであったり、類似であったりするため、同じデバイスは同じ名称および番号を使用する。アンテナ５の信号導体５２２の自由端子５２７はそれぞれ溝６１１に対応して配置され、互いに対位して接合することにより、基台５１を基盤６１の表面に接合され、アンテナユニット５２、５３の接地体５２１は電気的に接地機能を提供するため、接地部６３に接続させられる。信号導体５２２の自由端子５２７は送信機能を提供するため、送信線６４に接続される。

図７は、本考案の実施形態によるアンテナの低周波数（2.45Ghz）におけるＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。図８は本考案の実施形態によるアンテナの高周波数（5.75Ghz）におけるＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。図７に示すように、本考案の左側のアンテナユニット５３が低周波数（2.45Ghz）において、垂直方向の利得は−4.24dBiにもなる。また、図８に示すように、本考案のアンテナユニット５２が高周波数（5.75Ghz ）において、垂直方向の利得は−0.36dBiにもなる。これらの利得は図２および３で示した従来技術の−15.89dBiを大きく上回るものである。

図９は、本考案の実施形態によるアンテナの反射損失を示す図である。図９に示すように、本考案のアンテナの2.45Ghz、2.5Ghz、5.15Ghzおよび5.85Ghzの異なる種類の周波数における反射損失は全て−10dB以下であり、ユーザが高性能アンテナに求める条件をクリアしている。本考案のアンテナ５は垂直方向において、従来技術より更に優れた無線信号の通信環境および送信効率を提供する。また、プレスによる一体成形と同時に両側のアンテナユニットの構造設計により、生産工程が容易になり、コストの削減が可能になった。

本考案では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本考案を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の保護の範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。

従来の無線インターネット装置を示す斜視図である。従来の無線インターネット装置の内部回路装置を示すブロック図である。図２に示した従来のプリントモノポールアンテナユニットの第１のアンテナのＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。本考案の実施例によるデュアルバンド対称アンテナを示す斜視図である。本考案の実施例によるデュアルバンド対称のアンテナを示す平面図である。本考案の実施例によるアンテナの無線インターネット装置の構造を示す斜視図である。本考案の実施例によるアンテナの低周波数（2.45Ghz）におけるＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。本考案の実施例によるアンテナの高周波数（5.75Ghz）におけるＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。本考案の実施例によるアンテナの反射損失を示す図である。

符号の説明

１０無線インターネット装置
１１本体
１２内部回路装置
１３コネクタ
１４アンテナ信号送受信部
２０内部回路装置
２１基盤
２２制御回路
２３接地部
２４アンテナユニット
２４１第１のアンテナ
２４２第２のアンテナ
５アンテナ
５１基台
５２、５３アンテナユニット
５２１接地体
５２２信号導体
５２３放射部
５２４第１の放射体
５２５第２の放射体
５２６アーム
５２７自由端子
６無線インターネット装置
６１基盤
６１１溝
６２制御回路
６３接地部
６４送信線
ｈ高さ
ｓ距離
ｔ厚さ
ｄ隙間

Claims

基盤およびアンテナユニットを備えるデュアルバンド対称アンテナであって、
前記アンテナユニットは接地体、放射部および信号導体を有し、
前記接地体は基台に繋がって、
前記放射部は前記接地体と繋がり、前記基台とは平行の位置に配置され、前記放射部は第１の放射体および第２の放射体を有し、前記第１の放射体は前記第２の放射体の外縁まで延伸するアームを有し、前記アームと前記第２の放射体との間に隙間があって、
前記信号導体は前記放射部と繋がり、前記第１の放射体および前記第２の放射体をそれぞれ両側には位置し、前記信号導体は自由端子を有し、前記自由端子は前記基台と分離していることを特徴とするデュアルバンド対称アンテナ。
前記アンテナは導電性の金属板からなり、一体成形のプレス工程により折り曲げて形成された単一のデバイスであり、前記第１の放射体は長さが前記第２の放射体より長く、前記信号導体および前記接地体はそれぞれ前記基台と垂直の関係にあり、間に距離があることを特徴とする請求項１に記載のデュアルバンド対称アンテナ。
基盤、制御回路、接地部、送信線およびアンテナを備えるデュアルバンド対称アンテナの無線インターネット装置であって、
前記基盤は誘電体材料からなり、前記基盤は２つの溝を有し、
前記制御回路は前記基盤上に配置され、無線インターネット送信機能を提供し、
前記接地部は電気的に接地され、少なくとも前記基盤の一部分を覆い、
前記送信線は前記接地部を介して前記制御回路に接続し、
前記アンテナは基台およびアンテナユニットをさらに有し、前記アンテナユニットはそれぞれ前記接地体、放射部および信号導体を有し、前記接地体は前記基台の表面に結合され、前記接地部に接続し、前記放射部は第１の放射体および第２の放射体を有し、前記接地体と繋がり、前記基台とは平行の位置に配置され、前記第１の放射体は長さが前記第２の放射体より長く、前記信号導体は前記放射部と繋がり、前記第１の放射体および前記第２の放射体をそれぞれ両側には位置し、前記第１の放射体は前記第２の放射体の外縁まで延伸するアームを有し、前記アームと前記第２の放射体との間に隙間があり、前記信号導体は自由端子を有し、前記自由端子は前記溝と接続するが、前記基台とは分離していることを特徴とするデュアルバンド対称アンテナの無線インターネット装置。