JP4216865B2 - 通信可能な情報機器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線通信アンテナを備えた情報機器に関し、特に、周波数帯域が隣接もしくは重複する無線システムで用いられるアンテナを備えた、例えばパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと呼ぶ）等の情報機器に関する。

無線通信アンテナを備えたノート型ＰＣが従来より開発されている。例えば、特開２００２−７３２１０は、本体に取り付けられた表示部(ＬＣＤ)の上端部に複数の無線通信アンテナを搭載した構成を開示している。
特開２００２−７３２１０

上記した従来の技術は、表示部周辺に無線通信アンテナを搭載する場合の取り付け位置の記述はあるが、複数の無線システムに対応するアンテナを搭載する際の無線システム間の干渉を考慮したものではない。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、複数の無線システムに対応するアンテナを搭載するにあたり、無線システム間の干渉を低減することのできる、通信可能な情報機器を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の情報機器は、表示部を備える表示筐体と、前記表示筐体の端部に設けられ、第１の通信方式を使用する第１の無線通信アンテナと、前記表示筐体の端部に設けられ、前記第１の通信方式とは異なる通信方式であって、前記第１の通信方式の周波数帯域と隣接若しくは重なる周波数帯域をもつ第２の通信方式を使用する第２の無線通信アンテナと、前記第１の無線通信アンテナと前記第２の無線通信アンテナ間の前記表示筐体の端部に設けられ、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式とは異なる通信方式であって、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式の周波数帯域とは隣接せずかつ重ならない周波数帯域をもつ第３の通信方式を使用する第３の無線通信アンテナとを具備する。

また、本発明の第２の態様の情報機器は、第１の態様の情報機器において、前記第１の通信方式は無線ＬＡＮによる無線通信であり、前記第２の通信方式はＵＷＢ(Ultra Wide Band)による無線通信であり、前記第３の通信方式はセルラーシステムによる無線通信である。

また、本発明の第３の態様の情報機器は、表示部を備える表示筐体と、前記表示筐体の端部に設けられ、第１の通信方式を使用する第１の無線通信アンテナと、前記表示筐体の端部に設けられ、前記第１の通信方式とは異なる通信方式であって、前記第１の通信方式の周波数帯域と隣接若しくは重なる周波数帯域をもつ第２の通信方式を使用して送受信を行う第２の無線通信アンテナと、前記第１の無線通信アンテナと前記第２の無線通信アンテナ間の前記表示筐体の端部に設けられ、前記第２の通信方式の周波数帯域と同一の周波数帯域を使用して受信を行う第３の無線通信アンテナとを具備する。

また、本発明の第４の態様の情報機器は、第３の態様の情報機器において、前記第１の無線通信アンテナはＵＷＢ(Ultra Wide Band)用のアンテナであり、前記第２の無線通信アンテナは、送受信可能な無線ＬＡＮ用アンテナであり、前記第３の無線通信アンテナは、受信専用の無線ＬＡＮ用アンテナである。

また、本発明の第５の態様の情報機器は、第３の態様の情報機器において、前記第１の無線通信アンテナは無線ＬＡＮ用のアンテナであり、前記第２の無線通信アンテナは、送受信可能なセルラーシステム用アンテナであり、前記第３の無線通信アンテナは、受信専用のセルラーシステム用アンテナである。

また、本発明の第６の態様の情報機器は、第１から第５のいずれか１つの態様の情報機器において、前記表示筐体に対し回動可能に接続される本体筐体をさらに備えるノート型のパーソナルコンピュータである。

本発明によれば、無線システム間の干渉を低減することが可能になり、各無線システムにおける特性が向上する。

まず、本実施形態の基本的概念を説明する。ここでは、周波数帯域が隣接もしくは重複する無線システムに対応する無線通信アンテナ（以下では単にアンテナと呼ぶ）をＰＣ等に搭載する場合について説明する。

まず、第１の例について説明する。図１（Ａ）は、３つの無線システムＡ，Ｂ，Ｃの周波数帯域を示す図である。図１（Ａ）からわかるように、無線システムＡと無線システムＣの周波数帯域が隣接している。一方無線システムＢは、無線システムＡ及びＣから離れた周波数帯域を使用している。

また、図１（Ｂ）は、３つの無線システムＡ，Ｂ，Ｃの周波数帯域を示す図である。図１（Ｂ）からわかるように、無線システムＡと無線システムＣの周波数帯域が重複している。一方無線システムＢは、図１（Ａ）の場合と同様に無線システムＡ及びＣから離れた周波数帯域を使用している。

上述した図１（Ａ）、図１（Ｂ）のような場合に、無線システムＡで用いるアンテナと、無線システムＣに用いるアンテナとを隣接して配置すると干渉を起こしてしまい、各無線システムＡ，Ｃにおける特性が劣化してしまう。

そこで本実施形態では、図２に示すように、表示部としてのＬＣＤ１０−１を備えた表示筐体１０の端部１０−２に、無線システムＡに用いるアンテナＡ−１と無線システムＣに用いるアンテナＣ−１とを所定の間隔をもたせて配置し、前記アンテナＡ−１とアンテナＣ−１との間に、無線システムＡの周波数帯域と無線システムＣの周波数帯域とは異なる周波数帯域を使用する無線システムＢで用いるアンテナＢ−１を配置するようにする。このような配置により、無線システムＡと無線システムＣ間の干渉が低減されて各無線システムＡ，Ｃにおける特性が向上する。

尚ここで、表示筐体１０の端部１０−２は、表示筐体１０のＬＣＤ１０−１を取り囲む部分及びその近傍である。アンテナは一般に、ＬＣＤ１０−１と重なると特性が低下するため、表示筐体１０の端部に配置して、アンテナの給電部分がＬＣＤ１０−１と重ならないようにすることにより、特性を向上させることができる。

次に、第２の例について説明する。図３は、２つの無線システムＡ，Ｃの周波数帯域を示す図である。図３からわかるように、無線システムＡと無線システムＣの周波数帯域が隣接している。ここで、無線システムＡに用いるアンテナと、無線システムＣに用いるアンテナとを近接して配置すると干渉を起こしてしまい、各無線システムＡ，Ｃにおける特性が劣化してしまう。

そこで、本実施形態では、図４に示すように、表示部としてのＬＣＤ１０−１を備えた表示筐体１０の端部１０−２に、無線システムＡに用いるアンテナＡ−１と、無線システムＣでの送受信用に用いるメインアンテナＣ−１とを所定の間隔をもたせて配置する。さらに、前記アンテナＡ−１とアンテナＣ−１との間に、無線システムＡの周波数帯域と無線システムＣのいずれか一方の無線システム（ここではＣとする）で用いる受信用のサブアンテナＣ−２を配置するようにする。

このような配置により、無線システムＡと無線システムＣ間の干渉が低減されて各無線システムＡ，Ｃにおける特性が向上する。

この無線システムＣの例としては、例えば無線ＬＡＮ等を考えることができる。

なお、表示筐体１０は、ノート型ＰＣなどの情報機器の本体筐体に接続される表示筐体のみならず、表示部と本体とが一体化されている、例えば液晶テレビ等の情報機器の表示筐体をも含むものとする。

以下に、本実施形態をノート型ＰＣに適用したときの具体的な無線システムに即したアンテナ配置について詳細に説明する。特にノート型ＰＣ等の小型機器に複数のアンテナを配置する場合には、各アンテナ間の距離が小さくなるため、各アンテナ間の干渉が生じやすい。本実施形態に係るアンテナの配置は、このようなノート型ＰＣにおけるアンテナ配置に好適する。

図５は、本実施形態が適用されるノート型ＰＣの外観斜視図である。ノート型ＰＣ１００は、表示筐体１０３と、該表示筐体１０３に対してヒンジ部１０４により回動可能に接続される本体筐体１０２とから構成される。

ここでは、表示筐体１０３の端部のうち、ヒンジ部１０４の長手方向に略平行な端部を上端部１０３−１とし、ヒンジ部１０４の長手方向に略直交する左右の端部をそれぞれ右端部１０３−２、左端部１０３−３として定義する。なお、ここで言う「右」及び「左」とは、利用者が表示筐体１０３のＬＣＤ１０６に対峙したときの左右の方向に対応する。「上」及び「下」についても同様である。

図５に示すように、表示筐体１０３は、表示部としてのＬＣＤ１０６を備えている。また、本体筐体１０２には、ＣＰＵなどが実装された回路基板や記憶媒体、各アンテナとケーブルで接続される無線通信モジュール（全て図示せず）などが内蔵されている。さらに、上面１０２ａには入力手段であるキーボード１０５が配置されている。

（第１実施形態）
図６は、本発明の第１実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。表示筐体１０３の上端部１０３−１には、左から順に、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）用アンテナ２０−１，２０−２、セルラーシステム用アンテナ２１−１、ＵＷＢ用アンテナ２２が搭載されている。また、表示筐体１０３の右端部１０３−２にはセルラーシステム用アンテナ２１−２が搭載されている。また、表示筐体１０３の下端部１０３−４にはヒンジ部１０４が設けられている。

無線ＬＡＮ用アンテナ２０−１，２０−２を２本搭載するのはダイバーシチ機能を持たせるためである。また、セルラーシステム用アンテナ２１−１，２１−２についてもダイバーシチ機能を持たせるために２本配置されており、２１−１はサブアンテナ、２１−２はメインアンテナである。メインアンテナ２１−２は例えば送受信用アンテナであり、サブアンテナ２１−１は例えば受信専用アンテナである。ここで、セルラーシステム用アンテナ２１−１，２１−２は携帯電話に搭載されるアンテナを想定する。

特に、セルラーシステム用アンテナ２１−１、２１−２を９０度異なる角度で設置し、異なる偏波を受信することにより偏波ダイバーシチ効果を高めることができる。また、セルラーシステム用アンテナ２１−１、２１−２を隣接させずに間にＵＷＢアンテナ２２を配置することで、両アンテナ間の距離が離れ、空間ダイバーシチ効果を高めることができる。

図７は上記した３つの無線システム（無線ＬＡＮ，ＵＷＢ，セルラーシステム）の周波数帯域を比較して示す図である。また、図８はセルラーシステムで用いられるアンテナの周波数範囲を示している。図７からわかるように、無線ＬＡＮの周波数帯域は概して５．１５〜５．８２５ＧＨｚ、ＵＷＢの周波数帯域は概して３．１〜１０．６ＧＨｚである。また、セルラーシステムの周波数帯域は概して、８００ＭＨｚ近傍及び２ＧＨｚ近傍であり、加えてそれらの間の周波数が適宜用いられる。図７に示すように無線ＬＡＮの周波数帯域とＵＷＢの周波数帯域とは重複しているが、セルラーシステムの周波数帯域は２つの無線システム（無線ＬＡＮ、ＵＷＢ）の周波数帯域とは異なっている。

そこで本実施形態では、無線ＬＡＮ用アンテナ２０−１と、ＵＷＢ用アンテナ２２との間に、前記２つの無線システム（無線ＬＡＮ、ＵＷＢ）の周波数帯域とは異なる周波数帯域をもつセルラーシステム用アンテナ２１−１を配置している。このようなアンテナ配置により、無線ＬＡＮとＵＷＢ間の干渉が低減されて無線ＬＡＮ及びＵＷＢにおける特性を向上することができる。

なお、図６に示す無線ＬＡＮ用アンテナ２０−１及び２０−２とＵＷＢ用アンテナ２２の配置を互いに入れ替えてもよい。

さらに、図６に示すように、メインアンテナ２１−２を無線通信モジュール（図示せず）が内蔵されている本体筐体１０２により近い右端部１０−２に配置したので、メインアンテナ２１−２からヒンジ部１０４を介した無線通信モジュールまでのケーブル長をより短くすることができる。これによってケーブル損失を低減してメインアンテナ２１−２の通信性能を向上させることができる。メインアンテナ２１−２を左端部１０３−３に配置した場合でも同様の効果が得られる。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。表示筐体１０３の上端部１０３−１には、左から順に、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）用アンテナ２０−１，２０−２、セルラーシステム用アンテナ２１−１、ＵＷＢ用アンテナ２２が搭載されている。

第２実施形態の構成によれば、無線ＬＡＮ用アンテナ２０と、ＵＷＢ用アンテナ２２との間に、前記２つの無線システム（無線ＬＡＮ、ＵＷＢ）とは異なる周波数帯域をもつセルラーシステム用アンテナ２１を配置している。このような配置により、無線ＬＡＮとＵＷＢ間の干渉が低減されて無線ＬＡＮ及びＵＷＢにおける特性が向上される。

なお、図９に示す無線ＬＡＮ用アンテナ２０とＵＷＢ用アンテナ２２の配置を互いに入れ替えてもよい。

（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。表示筐体１０３の右端部１０３−２には、上から順に、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）用アンテナ２０、セルラーシステム用アンテナ２１、ＵＷＢ用アンテナ２２が搭載されている。

第３実施形態の構成によれば、ＵＷＢ用アンテナ２２と無線ＬＡＮ用アンテナ２０との間に、前記２つの無線システム（ＵＷＢ、無線ＬＡＮ）とは異なる周波数帯域をもつセルラーシステム用アンテナ２１を配置している。このような配置により、無線ＬＡＮとＵＷＢ間の干渉が低減されて無線ＬＡＮ及びＵＷＢにおける特性が向上される。

なお、図１０に示すＵＷＢ用アンテナ２２と無線ＬＡＮ用アンテナ２０の配置を互いに入れ替えてもよい。

（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。表示筐体１０３の上端部１０３−１には、左から順に、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）用アンテナ２０、セルラーシステム用アンテナ２１が搭載されている。また、表示筐体１０３の右端部１０３−２にはＵＷＢ用アンテナ２２が搭載されている。

第４実施形態の構成によれば、無線ＬＡＮ用アンテナ２０と、ＵＷＢ用アンテナ２２とはそれぞれ互いに直交する２つの端部に配置されているが、前記２つの無線システム（無線ＬＡＮ、ＵＷＢ）とは異なる周波数帯域を持つセルラーシステム用アンテナ２１を両者の間に配置している。このような配置により、無線ＬＡＮとＵＷＢ間の干渉が低減されて無線ＬＡＮ及びＵＷＢにおける特性が向上される。

また、ＵＷＢアンテナ２２をヒンジ部に近い位置に配置することにより、本体筐体１０２内に実装される無線通信モジュールまでの距離が無線ＬＡＮ用アンテナ２０よりもＵＷＢアンテナ２２の方が近くなる。通常、通信ケーブル長に比例してロスは大きくなるが、このロスの増加割合は通信に使用する周波数帯域が高くなるほど大きくなる。よって、無線ＬＡＮ用アンテナ２０よりも高い周波数帯域を使用するＵＷＢアンテナ２２を、ヒンジ部１０４近傍に配置すると好適である。

なお、図１１に示す無線ＬＡＮ用アンテナ２０とＵＷＢ用アンテナ２２の配置を互いに入れ替えてもよい。

本発明の第１の例において、３つの無線システムＡ，Ｂ，Ｃの周波数帯域を示す図である。 本発明の第１の例における具体的なアンテナの配置を示す図である。 本発明の第２の例において、２つの無線システムＡ，Ｃの周波数帯域を示す図である。 本発明の第２の例における具体的なアンテナの配置を示す図である。 本発明が適用されるノート型ＰＣの外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。 ３つの無線システム（無線ＬＡＮ，ＵＷＢ，セルラーシステム）の周波数帯域を比較して示す図である。 セルラーシステムで用いられるアンテナの周波数範囲を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るアンテナ配置を示す図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ，Ｃ 無線システム
Ａ−１ 無線システムＡに用いるアンテナ
Ｂ−１ 無線システムＢに用いるアンテナ
Ｃ−１ 無線システムＣに用いるアンテナ
１０ 表示筐体
１０−１ 表示部（ＬＣＤ）
１０−２ 端部
２０，２０−１，２０−２ 無線ＬＡＮ用アンテナ
２１，２１−１ セルラーシステム用アンテナ
２２ ＵＷＢ用アンテナ
１００ ノート型ＰＣ
１０２ 本体筐体
１０３ 表示筐体

Claims (6)

1. 表示部を備える表示筐体と、
   前記表示筐体の端部に設けられ、第１の通信方式を使用する第１の無線通信アンテナと、
   前記表示筐体の端部に設けられ、前記第１の通信方式とは異なる通信方式であって、前記第１の通信方式の周波数帯域と隣接若しくは重なる周波数帯域をもつ第２の通信方式を使用する第２の無線通信アンテナと、
   前記第１の無線通信アンテナと前記第２の無線通信アンテナ間の前記表示筐体の端部に設けられ、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式とは異なる通信方式であって、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式の周波数帯域とは隣接せずかつ重ならない周波数帯域をもつ第３の通信方式を使用する第３の無線通信アンテナと
   を具備することを特徴とする情報機器。
2. 前記第１の通信方式は無線ＬＡＮによる無線通信であり、前記第２の通信方式はＵＷＢ(Ultra Wide Band)による無線通信であり、前記第３の通信方式はセルラーシステムによる無線通信であることを特徴とする請求項１記載の情報機器。
3. 表示部を備える表示筐体と、
   前記表示筐体の端部に設けられ、第１の通信方式を使用する第１の無線通信アンテナと、
   前記表示筐体の端部に設けられ、前記第１の通信方式とは異なる通信方式であって、前記第１の通信方式の周波数帯域と隣接若しくは重なる周波数帯域をもつ第２の通信方式を使用して送受信を行う第２の無線通信アンテナと、
   前記第１の無線通信アンテナと前記第２の無線通信アンテナ間の前記表示筐体の端部に設けられ、前記第２の通信方式の周波数帯域と同一の周波数帯域を使用して受信を行う第３の無線通信アンテナと
   を具備することを特徴とする情報機器。
4. 前記第１の無線通信アンテナはＵＷＢ(Ultra Wide Band)用のアンテナであり、前記第２の無線通信アンテナは、送受信可能な無線ＬＡＮ用アンテナであり、前記第３の無線通信アンテナは、受信専用の無線ＬＡＮ用アンテナであることを特徴とする請求項３記載の情報機器。
5. 前記第１の無線通信アンテナは無線ＬＡＮ用のアンテナであり、前記第２の無線通信アンテナは、送受信可能なセルラーシステム用アンテナであり、前記第３の無線通信アンテナは、受信専用のセルラーシステム用アンテナであることを特徴とする請求項３記載の情報機器。
6. 前記表示筐体に対し回動可能に接続される本体筐体をさらに備えるノート型のパーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の情報機器。

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