JP4137724B2 - アンテナ装置及び無線装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として無線LAN(Local Area Network)等の無線通信機能を備えた携帯情報端末やアクセスポイントなどの無線装置に内蔵されるアンテナ装置及びこれを用いた無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、無線LANといった無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置において、無線部とアンテナを接続する給電線路の損失は、高周波になるほど無視できなくなってくる。このような給電線路の損失を最小限にするため、低姿勢な平行平板アンテナをノート型パーソナルコンピュータのキーボードに隣接配置した提案がされている（例えば、特許文献１を参照）。ポインタ操作部を挟んでその両側に内蔵することにより、ノート型パーソナルコンピュータに内蔵された無線部からアンテナまでの給電線路長を短くでき、給電線路の損失低減を図れる。
【０００３】
しかしながら、上記の構成ではキーボードで文字を打つ場合、平行平板アンテナの上に手が置かれることとなり、このような状況では通信が困難になってしまう。また、手などの人体や机など地板が近くにあることによるアンテナの入力インピーダンスや放射パターンの変化も無視できない。
【０００４】
一方、アンテナの配置方法は良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが望ましい。特にノート型パーソナルコンピュータを使用している状況では、表示部を開いた状態であるので、表示部の上方位置に設けることにより、良好な電波環境が得られる（例えば、特許文献２を参照）。
【０００５】
しかしながら、上記の構成では無線部とアンテナを接続する給電線路の損失の問題は解決されていない。
そこで、無線部内にある増幅器により利得を上げることが考えられるものの、微弱な受信信号は損失の大きい給電線路を伝達したことにより、無線部の受信機のダイナミックレンジを下回った場合、増幅器の利得を上げても信号を取り出すことができなくなる。そのため、アンテナに隣接して増幅器を配置し、給電線路の損失を補償する方法も考えられる。
【０００６】
しかしながら、アンテナに隣接して増幅器を配置すると、アンテナからの漏洩電流が発生し、無線部の動作を不安定にさせる問題があった。
【特許文献１】
特開２００２−２０７５３５公報（段落番号００１３ 図１）
【特許文献２】
特開２０００−２８４８５４公報（段落番号００１７ 図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、携帯無線機と一体化し、さらに内蔵化を図ったアンテナでは、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが望ましいが、無線部とアンテナをつなぐ給電線路が長くなり、給電線路の損失が大きくなる問題点があった。
【０００８】
そこで、給電線路の損失を補償するため、アンテナに隣接して増幅器を構成すると、アンテナからの漏洩電流が発生し、増幅器の動作を不安定にさせる問題があった。
本発明は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置に係り、アンテナが良好な電波環境を得ることができ、かつ給電線路の損失を補償でき、かつアンテナからの漏洩電流の影響を抑えることができるアンテナ装置及びこれを用いた無線機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に配置された接地導体板と、前記誘電体基板の外縁部に配置されたモノポールアンテナと、前記モノポールアンテナと給電点で接続された第一の線路と、前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、前記第二の線路と同軸ケーブルとを接続するコネクタとを備え、前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、誘電体基板と、前記誘電体基板の一面に配置された接地導体板と、前記誘電体基板の外縁部に配置されたモノポールアンテナと、前記モノポールアンテナと給電点で接続された第一の線路と、前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、前記第二の線路と同軸ケーブルの一端とを接続するコネクタと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを備え、前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置されることを特徴とする。
【００１１】
これにより、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長くなって同軸線路の損失が大きくなっても、ＬＮＡなどの増幅器により損失を補償することが可能となる。また、アンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
まず、図１〜図６を用いて本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態のアンテナ装置１０及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。プリント基板（例えば誘電体基板等）１の給電点を通り、対称軸Ａ−Ａ’上の中心付近にＬＮＡ(低雑音増幅器)などの増幅器２が配置される。増幅器２の入力端子は線路１（３ａ）と接続される。アンテナ４はプリント基板１の外縁部に配置され、モノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Ｆアンテナ、メアンダアンテナ、スロットアンテナ及びパッチアンテナ等で、マイクロストリップ線路、コプレナー線路などの線路１（３ａ）で給電される。
【００１３】
ここでは、アンテナ４としてモノポールアンテナ、線路１（３ａ）としてマイクロストリップ線路を用いた場合で説明する。アンテナ４、並びに線路１はその形状や形式は特に限定されるものではない。増幅器２の出力端子は、線路２（３ｂ）と接続される。線路２（３ｂ）はコネクタ５を介して、同軸線路６と接続され、離れた位置にある無線部２０と接続され、受信高周波信号（ＲＦ）を無線部２０で受け、増幅器２の電源バイアスを供給する。電源バイアスは同軸線路６、コネクタ５、線路２（３ｂ）を伝達し、バイアス回路７からＬＰＦ（ローパスフィルタ）８で直流だけを選択し、増幅器２に電源を供給する。ここで、増幅器２は整合回路とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）（図示しない）が内蔵されている場合の説明をしたが、内蔵されていない場合は線路１、２上に整合回路及びＨＰＦを外付けすれば良い。
【００１４】
図２は、ノートパソコンに本アンテナ装置を構成した図である。液晶１５側はなるべく薄く、画面を大きくするため、ノートパソコン２００では無線部１３をキーボードのある本体１４側に内蔵される。また、無線部１３は低価格で、すでにモジュール化されたものを使うことが低価格化、並びに歩留まりを考慮すると望ましい。ここで、無線部１３から同軸ケーブル１２ａ、１２ｂを介してアンテナ装置１１ａ、１１ｂに接続される。アンテナ装置は送信アンテナ１１ａと、増幅器を搭載した受信専用アンテナ１１ｂ、或いはダイバーシチ受信を行うため、送受信可能なアンテナ１１ａと、増幅器を搭載した受信専用アンテナ１１ｂを使う。アンテナ部分は、図示しない非金属製筐体で覆われ内蔵されている。
【００１５】
図３に、本発明の実施形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。０．４２λ×０．５λ（λは使用する周波数の波長）内に０．２５λ長のモノポールアンテナと接地導体を同一平面に構成した。○はアンテナの給電点である。
【００１６】
次に、図４、図５にシミュレーション結果を示す。図４、図５で、太線上の電流分布を縦横に分けて示している。グラフの横軸は場所を示しており、例えばＡＢの場合、ＡＢ間を流れる電流を意味する。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は太線１，７の最大値で規格化している。図４では、１，７、及び２，６が大きな値を示している。図５では、Ａはアンテナ直下のため、当然大きな値を示しているが、レベル差が大きいためここでは図示していない。Ａの他にＢ，Ｃ、及びＦが大きな値を示している。このように、基板の周囲はアンテナからの漏洩電流が大きくなるため、これらを避けて、増幅器を配置すれば良いことがわかる。
【００１７】
図６（ａ）は、これを説明するために、基板、並びにアンテナ上の電流を模式的に示したものである。小型アンテナは一般的に接地導体によるイメージ（鏡像とも呼ばれる）を用いてアンテナを小型化する方法を用いる。図６（ａ）の場合、イメージを利用したモノポールアンテナであるため、アンテナ上に電流が発生し、さらに同程度の電流が基板に漏洩する。特に基板のＡ(Ａ１４，Ａ７４)上に漏洩電流が多く発生し、ほとんどが基板の端（外縁部）の部分１(１ＡＦ)，７(７ＡＦ)、Ｆ(Ｆ１４,Ｆ７４)上を伝達する。ここで、このモデルは対称軸Ａ−Ａ’で軸対称であるため、Ｆ上では値が小さくなっているが、これは同振幅逆位相の漏洩電流が打ち消しあうためである。軸対称でなければ漏洩電流が多く発生する。
【００１８】
図６（ｂ）に増幅器（ＬＮＡ）の具体的な配置位置を示す。図４、図５より、領域Ｂはアンテナからの漏洩電流が大きいため、アンテナから離れ、且つ基板の端（外縁部）から離れたプリント基板上中心部の領域Ｙの位置に配置することが望ましい。つまり、上述で説明してきた実施の形態では、対称軸Ａ−Ａ’（図６（ｂ）では軸４）で軸対称のアンテナ装置であるので、増幅器はプリント基板の端（外縁部）から内側でかつ、中心軸Ａ−Ａ’上の中心部に配置される。
【００１９】
このように本実施の形態の無線装置では、同軸線路を用いるため、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長くなって同軸線路の損失が大きくなっても、ＬＮＡなどの増幅器により損失を補償することが可能となる。また、アンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図７〜図１１を用いて本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本実施の形態のアンテナ装置７０及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。
アンテナ装置７０は逆Ｆアンテナ７４と増幅器（例えば、ＬＮＡ等）７２が誘電体基板７１の同一基板上に構成される。逆Ｆアンテナ７４は基板裏面にパターン形成したＬ字素子（図示しない）とスルーホール７９で接続されている。このＬ字素子は接地導体と短絡点で接続されている。そして同軸ケーブル７６を介して、電源バイアスを供給し、受信高周波信号（ＲＦ）を無線部２０に伝達する。
【００２１】
高周波信号の伝達方法を説明する。逆Ｆアンテナであるアンテナ素子７４から受信した高周波信号はＭＳＬ（マイクロストリップ線路）７３ａを介して増幅器（例えばＬＮＡ等）７２に入射する。増幅器７２で高周波信号を増幅し、ＭＳＬ ７３ｂ、コネクタ７５、同軸ケーブル７６を介して、無線部２０に入射する。
【００２２】
次に増幅器７２の電源バイアスの供給方法を説明する。同軸ケーブル７６、コネクタ７５、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７８を伝達し、バイアス回路７７を介して増幅器７２に給電する。ここで、増幅器７２は整合回路とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）（図示しない）が内蔵されている場合を説明したが、内蔵されていない場合はＭＳＬ７３ａ、７３ｂに外付けしても適用できる。
【００２３】
図８（ａ）は、逆Ｆアンテナの詳細な構成を示す立体図である。
プリント基板８０は、面１と面２の両面基板で構成され、ＢＴレジン、ガラスエポキシ基板などの誘電体基板を用いる。両面で構成する素子、線路、及び接地導体は銅、金などを用いる。
【００２４】
図８（ｂ）にあるように、面１は接地導体８１とＬ字素子８２ａで構成される。Ｌ字素子８２ａは接地導体の少なくとも一点の短絡点８５で接続される。
図８（ｃ）にあるように、面２はＬ字素子８２ｂとＭＳＬ８３で構成される。Ｌ字素子８２ａと８２ｂはできるだけ狭い間隔に配置されたスルーホール８４により電気的に接続されている。ＭＳＬ８３はＬ字素子８２ｂの一部で接続される。この接続位置によってインピーダンスを制御できる。
【００２５】
更に図９〜図１１に他の逆Ｆアンテナを構成する立体図を示す。図９〜図１１は面１、面２に形成された素子パターンは、それぞれ１つのスルーホールで電気的に接続されている。
【００２６】
図１２に、本実施の形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。０．４２λ（波長）×０．５λ内に逆Ｆアンテナと接地導体を同一平面に構成した。接地導体はワイヤー近似で規格化している。
【００２７】
次に、図１３、図１４にシミュレーション結果を示す。図１３、図１４で、太線上の電流分布を縦横に分けて示している。グラフの横軸は場所を示しており、例えばＡＢの場合、ＡＢ間を意味する。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は太線７の最大値で規格化している。図１３では、６、７が大きな値を示している。図１４では、Ａはアンテナ直下のため、当然大きな値を示しているが、レベル差が大きいため図示していない。Ａの他にＢ，Ｃ、及びＦが大きな値を示している。通常、基板の周囲はアンテナからの漏洩電流が大きくなるが、逆Ｆアンテナにおいては、短絡線がある基板の外縁部では、給電点がある基板の外縁部と比べて漏洩電流が少なくなり、これらを避けて、増幅器を配置すれば良いことがわかる。
【００２８】
図１５は、これを説明するために、基板、並びにアンテナ上の電流を模式的に示したものである。小型アンテナは一般的に接地導体によるイメージ（鏡像とも呼ばれる）を用いてアンテナを小型化する方法を用いる。図１５（ａ）の場合、逆Ｆアンテナ自体からの放射は、基板に対して垂直となる給電点からの放射が支配的である。線状逆Ｆアンテナ上には、基板と平行になる線状素子にも電流が分布している。線状素子のイメージとして、ほぼ同振幅逆位相の電流Ａ７４が発生する。この電流Ａ７４は、放射界では打ち消されてしまうが、近傍界では比較的大きな漏洩電流となる。短絡線に関しては、給電点での放射抵抗を大きくする効果はあるが、接地導体に漏洩電流を発生させることは少ない。このため、基板の短絡線側と線状素子側で漏洩電流の発生比率が大きく異なる。特に基板のＡ７４上に漏洩電流が多く発生し、ほとんどが線状素子側基板の端（外縁部）の部分７（７４Ｆ）Ｆ７４上を伝達する。
【００２９】
図１５（ｂ）に増幅器の具体的な配置位置を示す。図１５（ｂ）より、領域Ｂはアンテナからの漏洩電流が大きいため、アンテナから離れ、且つ短絡線側を除く基板の端（外縁部）から離れた領域Ｚの位置に配置することが望ましい。つまり、上述で説明してきた実施の形態では、対称心軸Ａ−Ａ’（図１５（ｂ）では軸４）から短絡線側のプリント基板の端（外縁部）を含み、かつ基板の他の端から内側である中心部に、増幅器が配置される。もちろん、更に対称軸Ａ−Ａ’上に増幅器を配置する方が、漏洩電流が少ないので効果的である。
【００３０】
このように本実施の形態の無線装置では、同軸線路を用いるため、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長く同軸線路の損失が大きくなっても、増幅器により損失を補償することが可能となる。さらに逆Ｆアンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、逆Ｆアンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。特に逆Ｆアンテナの場合、漏洩電流が少ない位置を広げることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図１６〜図１７を用いて本発明の第３の実施形態について説明する。本実施の形態のアンテナ装置及びこれを用いた無線装置の概略構成は図７と同じ構成である。
誘電体基板の外縁部にアンテナが配置される。アンテナは、モノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Ｆアンテナ、メアンダアンテナ、及びパッチアンテナなどで、マイクロストリップ線路、コプレナー線路などの線路で給電される。ここでは、アンテナとして逆Ｆアンテナを用い、線路としてマイクロストリップ線路を用いた例を示す。
【００３２】
線路はコネクタを介して、同軸線路と接続され、離れた位置にある無線部と接続され、受信高周波信号を無線部で受ける。外縁部に発生する漏洩電流を避け、コネクタは基板の外縁部を避け、中心部に配置される。
【００３３】
図１６に、本実施の形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。図１２と同様に０．４２λ×０．５λ内に逆Ｆアンテナと接地導体を同一平面に構成し、線状素子を接続した。
【００３４】
次に、図１７にシミュレーション結果を示す。図１７では、同軸線路を模擬した長さ５．５λ（波長）である線状素子上の電流分布を示している。実線はアンテナと対向する地板の端に線状素子を配置した場合、破線はアンテナと対向する接地導体の端より内側に線状素子を配置した場合を示している。グラフの横軸は場所を示しており、４Ｆ（線４と線Ｆが重なる点）がアンテナと対向する接地導体の端で線状素子を接続した点を示している。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は実線の最大値で規格化している。実線と破線の最大値を比較すると、破線は７５％程度に漏洩電流を低減できたことがわかる。このように、アンテナからの漏洩電流が大きくなる基板の周囲を避けて、コネクタを配置する必要すれば良いことがわかる。つまり、図１５（ｂ）に有るように、コネクタはプリント基板の端から内側で、かつ中心軸Ａ−Ａ’（図１６では軸４）上の中心部分に配置されることが、漏洩電流の影響を最小限にすることができる。
【００３５】
このように本実施の形態の無線装置では、アンテナとコネクタを同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置にコネクタを配置するようにして、同軸線路で接続された無線部への不具合を最小限に抑えることができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図１８〜図２０を用いて本発明の第４の実施の形態について説明する。図１８は、本実施の形態のアンテナ装置及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。
アンテナ装置１８０は逆Ｆアンテナ１８４と増幅器（例えば、ＬＮＡ等）１８２が誘電体基板１８１の同一基板上に構成される。逆Ｆアンテナ１８４は基板裏面にパターン形成したＬ字素子（図示しない）とスルーホール１８９で接続されている。このＬ字素子は接地導体と短絡点で接続されている。そして同軸ケーブル１８６を介して、電源バイアスを供給し、受信高周波信号（ＲＦ）を無線部２０に伝達する。
【００３７】
同軸線路１８６は、プリント基板１８１上でコネクタ１８５から四分の一波長離れた地点Ｐから外に配置される。これはコネクタ１８５から四分の一離れた地点で開放と同じ働きをさせるバランを形成することと同様である。バランとして理想的に働いた場合には、四分の一離れた地点Ｐから先の同軸線路ではアンテナからの漏洩電流が発生しなくなる。
【００３８】
図１９に、本実施の形態の無線装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。図１２と同様に０．４２λ×０．５λ内に逆Ｆアンテナと接地導体を同一平面に構成し、（同軸線路模擬した）線状素子５．５λを接続した。
【００３９】
次に、図２０にシミュレーション結果を示す。図１９では、線状素子上の電流分布を示している。実線はアンテナと対向する地板の端に線状素子を配置した場合、破線はアンテナと対向する地板の端より内側に線状素子を配置し、さらに０．２５λのバランを構成した場合を示している。グラフの横軸は場所を示しており、−０．５λがアンテナと対向する地板の端を示している。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は実線の最大値で規格化している。実線と破線を比較すると、破線は５０％程度に漏洩電流を低減できたことがわかる。
【００４０】
このように本提案の無線装置では、アンテナとコネクタを同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置にコネクタを配置することができるため、同軸線路で接続された無線部への不具合を最小限に抑えることができる。また、アンテナと同軸線路を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流が同軸線路に発生するが、この電流を避ける位置に同軸線路のコネクタを配置することができ、四分の一波長のバランを構成することによりアンテナからの漏洩電流を削減できることがわかる。
【００４１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように種々変形することができる。例えば、上記実施形態では無線装置としてノートパソコンを用いたが、デスクトップパソコン、テレビ、ディスプレイ、プラズマディスプレイ、アクセスポイント、プロジェクター、ファクシミリ及びプリンタなどの装置にも用いることもでき、その形状や形式は特に限定されるものではない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置に係り、無線部とアンテナを別々の基板で構成し、特に高い位置にアンテナを配置する構成において、給電線路の損失を補うためプリント基板上にアンテナと増幅器を一体化し、高周波信号と電源バイアスを同一の線路で供給する無線装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図２】 本発明の第１の実施形態に係るノートパソコンにアンテナを構成した無線機を示す図
【図３】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図４】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図５】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図６】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置の説明図と増幅器の配置位置を示す図
【図７】 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図８】 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図９】 本発明の第２の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図１０】 本発明の第２の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図１１】 本発明の第２の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図１２】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図１３】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図１４】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図１５】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置の説明図との増幅器の配置位置を示す図
【図１６】 本発明の第３の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図１７】 本発明の第３の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図１８】 本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図１９】 本発明の第４の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図２０】 本発明の第４の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【符号の説明】
１…プリント基板
２…増幅器
３ａ、３ｂ…線路
４…アンテナ
５…コネクタ
６…同軸ケーブル
７…バイアス回路
８…ＬＰＦ
１０…アンテナ装置
１１ａ、１１ｂ…アンテナ
１２ａ、１２ｂ…同軸ケーブル
１３…無線部
１４…本体
１５…液晶
２０…無線装置
２００…ノートパソコン
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として無線LAN(Local Area Network)等の無線通信機能を備えた携帯情報端末やアクセスポイントなどの無線装置に内蔵されるアンテナ装置及びこれを用いた無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、無線LANといった無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置において、無線部とアンテナを接続する給電線路の損失は、高周波になるほど無視できなくなってくる。このような給電線路の損失を最小限にするため、低姿勢な平行平板アンテナをノート型パーソナルコンピュータのキーボードに隣接配置した提案がされている（例えば、特許文献１を参照）。ポインタ操作部を挟んでその両側に内蔵することにより、ノート型パーソナルコンピュータに内蔵された無線部からアンテナまでの給電線路長を短くでき、給電線路の損失低減を図れる。
【０００３】
しかしながら、上記の構成ではキーボードで文字を打つ場合、平行平板アンテナの上に手が置かれることとなり、このような状況では通信が困難になってしまう。また、手などの人体や机など地板が近くにあることによるアンテナの入力インピーダンスや放射パターンの変化も無視できない。
【０００４】
一方、アンテナの配置方法は良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが望ましい。特にノート型パーソナルコンピュータを使用している状況では、表示部を開いた状態であるので、表示部の上方位置に設けることにより、良好な電波環境が得られる（例えば、特許文献２を参照）。
【０００５】
しかしながら、上記の構成では無線部とアンテナを接続する給電線路の損失の問題は解決されていない。
そこで、無線部内にある増幅器により利得を上げることが考えられるものの、微弱な受信信号は損失の大きい給電線路を伝達したことにより、無線部の受信機のダイナミックレンジを下回った場合、増幅器の利得を上げても信号を取り出すことができなくなる。そのため、アンテナに隣接して増幅器を配置し、給電線路の損失を補償する方法も考えられる。
【０００６】
しかしながら、アンテナに隣接して増幅器を配置すると、アンテナからの漏洩電流が発生し、無線部の動作を不安定にさせる問題があった。
【特許文献１】
特開２００２−２０７５３５公報（段落番号００１３ 図１）
【特許文献２】
特開２０００−２８４８５４公報（段落番号００１７ 図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、携帯無線機と一体化し、さらに内蔵化を図ったアンテナでは、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが望ましいが、無線部とアンテナをつなぐ給電線路が長くなり、給電線路の損失が大きくなる問題点があった。
【０００８】
そこで、給電線路の損失を補償するため、アンテナに隣接して増幅器を構成すると、アンテナからの漏洩電流が発生し、増幅器の動作を不安定にさせる問題があった。
本発明は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置に係り、アンテナが良好な電波環境を得ることができ、かつ給電線路の損失を補償でき、かつアンテナからの漏洩電流の影響を抑えることができるアンテナ装置及びこれを用いた無線機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、誘電体基板と、前記誘電体基板の一方の面に配置された接地導体板と、前記誘電体基板の外縁部に配置されたモノポールアンテナと、前記モノポールアンテナと給電点で接続された第一の線路と、前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、前記第二の線路と同軸ケーブルとを接続するコネクタとを備え、前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、誘電体基板と、前記誘電体基板の一面に配置された接地導体板と、前記誘電体基板の外縁部に配置されたモノポールアンテナと、前記モノポールアンテナと給電点で接続された第一の線路と、前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、前記第二の線路と同軸ケーブルの一端とを接続するコネクタと、前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを備え、前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置されることを特徴とする。
【００１１】
これにより、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長くなって同軸線路の損失が大きくなっても、ＬＮＡなどの増幅器により損失を補償することが可能となる。また、アンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
まず、図１〜図６を用いて本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態のアンテナ装置１０及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。プリント基板（例えば誘電体基板等）１の給電点を通り、対称軸Ａ−Ａ’上の中心付近にＬＮＡ(低雑音増幅器)などの増幅器２が配置される。増幅器２の入力端子は線路１（３ａ）と接続される。アンテナ４はプリント基板１の外縁部に配置され、モノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Ｆアンテナ、メアンダアンテナ、スロットアンテナ及びパッチアンテナ等で、マイクロストリップ線路、コプレナー線路などの線路１（３ａ）で給電される。
【００１３】
ここでは、アンテナ４としてモノポールアンテナ、線路１（３ａ）としてマイクロストリップ線路を用いた場合で説明する。アンテナ４、並びに線路１はその形状や形式は特に限定されるものではない。増幅器２の出力端子は、線路２（３ｂ）と接続される。線路２（３ｂ）はコネクタ５を介して、同軸線路６と接続され、離れた位置にある無線部２０と接続され、受信高周波信号（ＲＦ）を無線部２０で受け、増幅器２の電源バイアスを供給する。電源バイアスは同軸線路６、コネクタ５、線路２（３ｂ）を伝達し、バイアス回路７からＬＰＦ（ローパスフィルタ）８で直流だけを選択し、増幅器２に電源を供給する。ここで、増幅器２は整合回路とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）（図示しない）が内蔵されている場合の説明をしたが、内蔵されていない場合は線路１、２上に整合回路及びＨＰＦを外付けすれば良い。
【００１４】
図２は、ノートパソコンに本アンテナ装置を構成した図である。液晶１５側はなるべく薄く、画面を大きくするため、ノートパソコン２００では無線部１３をキーボードのある本体１４側に内蔵される。また、無線部１３は低価格で、すでにモジュール化されたものを使うことが低価格化、並びに歩留まりを考慮すると望ましい。ここで、無線部１３から同軸ケーブル１２ａ、１２ｂを介してアンテナ装置１１ａ、１１ｂに接続される。アンテナ装置は送信アンテナ１１ａと、増幅器を搭載した受信専用アンテナ１１ｂ、或いはダイバーシチ受信を行うため、送受信可能なアンテナ１１ａと、増幅器を搭載した受信専用アンテナ１１ｂを使う。アンテナ部分は、図示しない非金属製筐体で覆われ内蔵されている。
【００１５】
図３に、本発明の実施形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。０．４２λ×０．５λ（λは使用する周波数の波長）内に０．２５λ長のモノポールアンテナと接地導体を同一平面に構成した。○はアンテナの給電点である。
【００１６】
次に、図４、図５にシミュレーション結果を示す。図４、図５で、太線上の電流分布を縦横に分けて示している。グラフの横軸は場所を示しており、例えばＡＢの場合、ＡＢ間を流れる電流を意味する。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は太線１，７の最大値で規格化している。図４では、１，７、及び２，６が大きな値を示している。図５では、Ａはアンテナ直下のため、当然大きな値を示しているが、レベル差が大きいためここでは図示していない。Ａの他にＢ，Ｃ、及びＦが大きな値を示している。このように、基板の周囲はアンテナからの漏洩電流が大きくなるため、これらを避けて、増幅器を配置すれば良いことがわかる。
【００１７】
図６（ａ）は、これを説明するために、基板、並びにアンテナ上の電流を模式的に示したものである。小型アンテナは一般的に接地導体によるイメージ（鏡像とも呼ばれる）を用いてアンテナを小型化する方法を用いる。図６（ａ）の場合、イメージを利用したモノポールアンテナであるため、アンテナ上に電流が発生し、さらに同程度の電流が基板に漏洩する。特に基板のＡ(Ａ１４，Ａ７４)上に漏洩電流が多く発生し、ほとんどが基板の端（外縁部）の部分１(１ＡＦ)，７(７ＡＦ)、Ｆ(Ｆ１４,Ｆ７４)上を伝達する。ここで、このモデルは対称軸Ａ−Ａ’で軸対称であるため、Ｆ上では値が小さくなっているが、これは同振幅逆位相の漏洩電流が打ち消しあうためである。軸対称でなければ漏洩電流が多く発生する。
【００１８】
図６（ｂ）に増幅器（ＬＮＡ）の具体的な配置位置を示す。図４、図５より、領域Ｂはアンテナからの漏洩電流が大きいため、アンテナから離れ、且つ基板の端（外縁部）から離れたプリント基板上中心部の領域Ｙの位置に配置することが望ましい。つまり、上述で説明してきた実施の形態では、対称軸Ａ−Ａ’（図６（ｂ）では軸４）で軸対称のアンテナ装置であるので、増幅器はプリント基板の端（外縁部）から内側でかつ、中心軸Ａ−Ａ’上の中心部に配置される。
【００１９】
このように本実施の形態の無線装置では、同軸線路を用いるため、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長くなって同軸線路の損失が大きくなっても、ＬＮＡなどの増幅器により損失を補償することが可能となる。また、アンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図７〜図１１を用いて本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本実施の形態のアンテナ装置７０及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。
アンテナ装置７０は逆Ｆアンテナ７４と増幅器（例えば、ＬＮＡ等）７２が誘電体基板７１の同一基板上に構成される。逆Ｆアンテナ７４は基板裏面にパターン形成したＬ字素子（図示しない）とスルーホール７９で接続されている。このＬ字素子は接地導体と短絡点で接続されている。そして同軸ケーブル７６を介して、電源バイアスを供給し、受信高周波信号（ＲＦ）を無線部２０に伝達する。
【００２１】
高周波信号の伝達方法を説明する。逆Ｆアンテナであるアンテナ素子７４から受信した高周波信号はＭＳＬ（マイクロストリップ線路）７３ａを介して増幅器（例えばＬＮＡ等）７２に入射する。増幅器７２で高周波信号を増幅し、ＭＳＬ ７３ｂ、コネクタ７５、同軸ケーブル７６を介して、無線部２０に入射する。
【００２２】
次に増幅器７２の電源バイアスの供給方法を説明する。同軸ケーブル７６、コネクタ７５、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７８を伝達し、バイアス回路７７を介して増幅器７２に給電する。ここで、増幅器７２は整合回路とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）（図示しない）が内蔵されている場合を説明したが、内蔵されていない場合はＭＳＬ７３ａ、７３ｂに外付けしても適用できる。
【００２３】
図８（ａ）は、逆Ｆアンテナの詳細な構成を示す立体図である。
プリント基板８０は、面１と面２の両面基板で構成され、ＢＴレジン、ガラスエポキシ基板などの誘電体基板を用いる。両面で構成する素子、線路、及び接地導体は銅、金などを用いる。
【００２４】
図８（ｂ）にあるように、面１は接地導体８１とＬ字素子８２ａで構成される。Ｌ字素子８２ａは接地導体の少なくとも一点の短絡点８５で接続される。
図８（ｃ）にあるように、面２はＬ字素子８２ｂとＭＳＬ８３で構成される。Ｌ字素子８２ａと８２ｂはできるだけ狭い間隔に配置されたスルーホール８４により電気的に接続されている。ＭＳＬ８３はＬ字素子８２ｂの一部で接続される。この接続位置によってインピーダンスを制御できる。
【００２５】
更に図９〜図１１に他の逆Ｆアンテナを構成する立体図を示す。図９〜図１１は面１、面２に形成された素子パターンは、それぞれ１つのスルーホールで電気的に接続されている。
【００２６】
図１２に、本実施の形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。０．４２λ（波長）×０．５λ内に逆Ｆアンテナと接地導体を同一平面に構成した。接地導体はワイヤー近似で規格化している。
【００２７】
次に、図１３、図１４にシミュレーション結果を示す。図１３、図１４で、太線上の電流分布を縦横に分けて示している。グラフの横軸は場所を示しており、例えばＡＢの場合、ＡＢ間を意味する。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は太線７の最大値で規格化している。図１３では、６、７が大きな値を示している。図１４では、Ａはアンテナ直下のため、当然大きな値を示しているが、レベル差が大きいため図示していない。Ａの他にＢ，Ｃ、及びＦが大きな値を示している。通常、基板の周囲はアンテナからの漏洩電流が大きくなるが、逆Ｆアンテナにおいては、短絡線がある基板の外縁部では、給電点がある基板の外縁部と比べて漏洩電流が少なくなり、これらを避けて、増幅器を配置すれば良いことがわかる。
【００２８】
図１５は、これを説明するために、基板、並びにアンテナ上の電流を模式的に示したものである。小型アンテナは一般的に接地導体によるイメージ（鏡像とも呼ばれる）を用いてアンテナを小型化する方法を用いる。図１５（ａ）の場合、逆Ｆアンテナ自体からの放射は、基板に対して垂直となる給電点からの放射が支配的である。線状逆Ｆアンテナ上には、基板と平行になる線状素子にも電流が分布している。線状素子のイメージとして、ほぼ同振幅逆位相の電流Ａ７４が発生する。この電流Ａ７４は、放射界では打ち消されてしまうが、近傍界では比較的大きな漏洩電流となる。短絡線に関しては、給電点での放射抵抗を大きくする効果はあるが、接地導体に漏洩電流を発生させることは少ない。このため、基板の短絡線側と線状素子側で漏洩電流の発生比率が大きく異なる。特に基板のＡ７４上に漏洩電流が多く発生し、ほとんどが線状素子側基板の端（外縁部）の部分７（７４Ｆ）Ｆ７４上を伝達する。
【００２９】
図１５（ｂ）に増幅器の具体的な配置位置を示す。図１５（ｂ）より、領域Ｂはアンテナからの漏洩電流が大きいため、アンテナから離れ、且つ短絡線側を除く基板の端（外縁部）から離れた領域Ｚの位置に配置することが望ましい。つまり、上述で説明してきた実施の形態では、対称心軸Ａ−Ａ’（図１５（ｂ）では軸４）から短絡線側のプリント基板の端（外縁部）を含み、かつ基板の他の端から内側である中心部に、増幅器が配置される。もちろん、更に対称軸Ａ−Ａ’上に増幅器を配置する方が、漏洩電流が少ないので効果的である。
【００３０】
このように本実施の形態の無線装置では、同軸線路を用いるため、良好な電波環境を得るためにできるだけ高い位置にアンテナを配置することが可能となり、無線部とアンテナをつなぐ同軸線路が長く同軸線路の損失が大きくなっても、増幅器により損失を補償することが可能となる。さらに逆Ｆアンテナと増幅器を同一基板に構成する場合、逆Ｆアンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置に増幅器を配置することができるため、不具合を最小限に抑えることができる。特に逆Ｆアンテナの場合、漏洩電流が少ない位置を広げることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図１６〜図１７を用いて本発明の第３の実施形態について説明する。本実施の形態のアンテナ装置及びこれを用いた無線装置の概略構成は図７と同じ構成である。
誘電体基板の外縁部にアンテナが配置される。アンテナは、モノポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、逆Ｆアンテナ、メアンダアンテナ、及びパッチアンテナなどで、マイクロストリップ線路、コプレナー線路などの線路で給電される。ここでは、アンテナとして逆Ｆアンテナを用い、線路としてマイクロストリップ線路を用いた例を示す。
【００３２】
線路はコネクタを介して、同軸線路と接続され、離れた位置にある無線部と接続され、受信高周波信号を無線部で受ける。外縁部に発生する漏洩電流を避け、コネクタは基板の外縁部を避け、中心部に配置される。
【００３３】
図１６に、本実施の形態のアンテナ装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。図１２と同様に０．４２λ×０．５λ内に逆Ｆアンテナと接地導体を同一平面に構成し、線状素子を接続した。
【００３４】
次に、図１７にシミュレーション結果を示す。図１７では、同軸線路を模擬した長さ５．５λ（波長）である線状素子上の電流分布を示している。実線はアンテナと対向する地板の端に線状素子を配置した場合、破線はアンテナと対向する接地導体の端より内側に線状素子を配置した場合を示している。グラフの横軸は場所を示しており、４Ｆ（線４と線Ｆが重なる点）がアンテナと対向する接地導体の端で線状素子を接続した点を示している。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は実線の最大値で規格化している。実線と破線の最大値を比較すると、破線は７５％程度に漏洩電流を低減できたことがわかる。このように、アンテナからの漏洩電流が大きくなる基板の周囲を避けて、コネクタを配置する必要すれば良いことがわかる。つまり、図１５（ｂ）に有るように、コネクタはプリント基板の端から内側で、かつ中心軸Ａ−Ａ’（図１６では軸４）上の中心部分に配置されることが、漏洩電流の影響を最小限にすることができる。
【００３５】
このように本実施の形態の無線装置では、アンテナとコネクタを同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置にコネクタを配置するようにして、同軸線路で接続された無線部への不具合を最小限に抑えることができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図１８〜図２０を用いて本発明の第４の実施の形態について説明する。図１８は、本実施の形態のアンテナ装置及びこれを用いた無線装置の概略構成を示す図である。
アンテナ装置１８０は逆Ｆアンテナ１８４と増幅器（例えば、ＬＮＡ等）１８２が誘電体基板１８１の同一基板上に構成される。逆Ｆアンテナ１８４は基板裏面にパターン形成したＬ字素子（図示しない）とスルーホール１８９で接続されている。このＬ字素子は接地導体と短絡点で接続されている。そして同軸ケーブル１８６を介して、電源バイアスを供給し、受信高周波信号（ＲＦ）を無線部２０に伝達する。
【００３７】
同軸線路１８６は、プリント基板１８１上でコネクタ１８５から四分の一波長離れた地点Ｐから外に配置される。これはコネクタ１８５から四分の一離れた地点で開放と同じ働きをさせるバランを形成することと同様である。バランとして理想的に働いた場合には、四分の一離れた地点Ｐから先の同軸線路ではアンテナからの漏洩電流が発生しなくなる。
【００３８】
図１９に、本実施の形態の無線装置のシミュレーションモデルを示す。平板はワイヤーグリッドで近似している。図１２と同様に０．４２λ×０．５λ内に逆Ｆアンテナと接地導体を同一平面に構成し、（同軸線路模擬した）線状素子５．５λを接続した。
【００３９】
次に、図２０にシミュレーション結果を示す。図１９では、線状素子上の電流分布を示している。実線はアンテナと対向する地板の端に線状素子を配置した場合、破線はアンテナと対向する地板の端より内側に線状素子を配置し、さらに０．２５λのバランを構成した場合を示している。グラフの横軸は場所を示しており、−０．５λがアンテナと対向する地板の端を示している。グラフの縦軸は、電流の振幅を示しており、値は実線の最大値で規格化している。実線と破線を比較すると、破線は５０％程度に漏洩電流を低減できたことがわかる。
【００４０】
このように本提案の無線装置では、アンテナとコネクタを同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流は発生するが、この電流を避ける位置にコネクタを配置することができるため、同軸線路で接続された無線部への不具合を最小限に抑えることができる。また、アンテナと同軸線路を同一基板に構成する場合、アンテナからの漏洩電流が同軸線路に発生するが、この電流を避ける位置に同軸線路のコネクタを配置することができ、四分の一波長のバランを構成することによりアンテナからの漏洩電流を削減できることがわかる。
【００４１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように種々変形することができる。例えば、上記実施形態では無線装置としてノートパソコンを用いたが、デスクトップパソコン、テレビ、ディスプレイ、プラズマディスプレイ、アクセスポイント、プロジェクター、ファクシミリ及びプリンタなどの装置にも用いることもでき、その形状や形式は特に限定されるものではない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置と無線装置を一体化した装置や、アクセスポイントなどの無線装置に係り、無線部とアンテナを別々の基板で構成し、特に高い位置にアンテナを配置する構成において、給電線路の損失を補うためプリント基板上にアンテナと増幅器を一体化し、高周波信号と電源バイアスを同一の線路で供給する無線装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図２】 本発明の第１の実施形態に係るノートパソコンにアンテナを構成した無線機を示す図
【図３】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図４】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図５】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図６】 本発明の第１の実施形態に係る無線装置の説明図と増幅器の配置位置を示す図
【図７】 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図８】 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図９】 本発明の第２の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図１０】 本発明の第２の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図１１】 本発明の第２の実施形態に係る他のアンテナ装置の詳細な構成を示す立体図
【図１２】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図１３】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図１４】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図１５】 本発明の第２の実施形態に係る無線装置の説明図との増幅器の配置位置を示す図
【図１６】 本発明の第３の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図１７】 本発明の第３の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【図１８】 本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置及び無線装置の概略構成を示す図
【図１９】 本発明の第４の実施形態に係る無線装置のシミュレーションモデルを示す図
【図２０】 本発明の第４の実施形態に係る無線装置のシミュレーション結果を示す図
【符号の説明】
１…プリント基板
２…増幅器
３ａ、３ｂ…線路
４…アンテナ
５…コネクタ
６…同軸ケーブル
７…バイアス回路
８…ＬＰＦ
１０…アンテナ装置
１１ａ、１１ｂ…アンテナ
１２ａ、１２ｂ…同軸ケーブル
１３…無線部
１４…本体
１５…液晶
２０…無線装置
２００…ノートパソコン
Claims (4)
- 誘電体基板と、
前記誘電体基板の一方の面に配置された接地導体板と、
前記誘電体基板の外縁部に配置されたモノポールアンテナと、
前記モノポールアンテナと給電点で接続された第一の線路と、
前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、
前記第二の線路と同軸ケーブルとを接続するコネクタとを備え、
前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、
前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、
前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、
前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置される
ことを特徴とするアンテナ装置。 - 誘電体基板と、
前記誘電体基板の一面に配置された接地導体板と、
前記誘電体基板の外縁部に配置されたモノポールアンテナと、
前記モノポールアンテナと給電点で接続された第一の線路と、
前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、
前記第二の線路と同軸ケーブルの一端とを接続するコネクタと、
前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを備え、
前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、
前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、
前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、
前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置される
ことを特徴とする無線装置。 - 誘電体基板と、
誘電体基板の一方の面に配置された接地導体板と、
前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、
前記短絡点にて一端を前記接地導体板に接続した第一の線状素子と、
前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、
第二の線状素子と給電点で接続する第一の線路と、
前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、
前記第二の線路と同軸ケーブルとを接続するコネクタとを備え、
前記第二の線状素子は前記誘電体基板の外縁部に配置され、
前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、
前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、
前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、
前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置される
ことを特徴とするアンテナ装置。 - 誘電体基板と、
誘電体基板の一方の面に配置された接地導体板と、
前記接地導体板の少なくとも一辺に配置された短絡点と、
前記短絡点にて一端を前記接地導体板に接続した第一の線状素子と、
前記誘電体基板の他方の面に配置され、第一の線状素子と電気的に接続した第二の線状素子と、
第二の線状素子と給電点で接続する第一の線路と、
前記第一の線路から入力された高周波信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力端に接続された第二の線路と、
前記第二の線路と同軸ケーブルの一端とを接続するコネクタと、
前記同軸ケーブルの他端と接続された無線部とを備え、
前記第二の線状素子は前記誘電体基板の外縁部に配置され、
前記給電点は、かつ前記接地導体板の対称軸上に設けられ、
前記第一及び前記第二の線路は、マイクロストリップ線路又はコプレーナ線路で構成され、
前記コネクタは、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置され、
前記増幅器は、前記接地導体板の外縁部から、０．０８８３波長以上内側で、かつ前記接地導体板の対称軸上となるよう前記誘電体基板の他方の面上に配置される
ことを特徴とする無線装置。
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