JP4231867B2 - 無線装置および電子機器 - Google Patents
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Description
電子情報通信学会編「アンテナ工学ハンドブック」、オーム社、東京、平成8年10月(第112−113ページ、図4・1、図4・3) 佐藤、天野「二周波共用二点短絡型折り返しアンテナ」、電子情報通信学会総合大会B−1−57、2004年3月
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電子機器としてのノートPC(パーソナル・コンピュータ)を示し、(a)は斜視図、(b)は表示部の外囲ケースに収容された無線通信用アンテナを示す平面図である。
このノートPC1は、図1(a)に示すように、大きく分類して表示部10と、本体20とにより構成される。この第1の実施の形態では、表示部10は、液晶パネル11を有する液晶ディスプレイであり、液晶パネル11の上部および側部に無線通信用アンテナ12A、12Bを有する。また、表示部10と本体20はヒンジ部30によって開閉自在に構成される。
図1(b)は、無線通信用アンテナを示す平面図である。第1の実施の形態では、無線通信用アンテナ12A、12Bが同一の構成を有することにより、無線通信用アンテナ12Aについて説明する。また、説明を容易にするためにアンテナ導体を保護する絶縁保護層125を一部除去したものとして図示している。
上記した第1の実施の形態によると、折り返しモノポールアンテナ120に周波数整合部を兼ねる面積の大なるスタブ123を設けることで導体面積を大にでき、共振周波数を低周波数側に移行させることが可能になる。また、共振周波数の調整をスタブ123をカットすることにより行えることから、無線通信用アンテナの周波数調整が容易に行える。
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示す平面図である。なお、以下の説明において、第1の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については共通する符号を付している。
上記した第2の実施の形態によると、折り返しモノポールアンテナ120に往路部分と同等の周波数整合部を設けたことにより、アンテナの実装領域に配置上の制約がある場合でも電波受信効率に優れる多共振型の無線通信用アンテナ12Aが得られる。また、第1の実施の形態と比べて周波数整合部126が細幅で形成されることから、カットによる周波数整合の微調整が可能になる。
図4は、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示し、(a)は平面図、(b)は(a)のメアンダー部をスタブ側に設けた構成を示す平面図、(c)はメアンダー部を周波数整合部の先端側に設けた構成を示す平面図である。
上記した第3の実施の形態によると、周波数整合部126にメアンダー部127を設けることで周波数整合部126の導体長を長くでき、共振周波数を低周波数側に移行させることが可能になる。また、メアンダー部127が図4(b)に示すスタブ123に近接した構成では、周波数整合部126の先端をカットすることによる共振周波数の調整を容易に行うことができる。
図5は、本発明の第4の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示し、(a)は平面図、(b)は周波数整合部の始点および折り曲げ方向の異なる構成の平面図。(c)は(a)の周波数整合部にメアンダー部を追加した構成を示す平面図である。
上記した第4の実施の形態によると、第3の実施の形態の好ましい効果に加えて無線通信用アンテナ12Aのサイズを大にすることなく周波数整合部126の導体長をさらに長くできる。また、メアンダー部127を追加することで、共振周波数を低周波数側に移行させることが可能になる。
図6は、本発明の第5の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示し、(a)は平面図、(b)は(a)の矩形部を周波数整合部の中央に配置した構成の平面図。(c)は(a)の矩形部をスタブ側に配置した構成の平面図である。
上記した第5の実施の形態によると、周波数整合部126に矩形部128を設けることによって、共振周波数を低周波数側に移行させることが可能になるとともに、カットよる共振周波数の調整を容易に行える。
図7は、本発明の第6の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示す平面図である。
上記した第6の実施の形態によると、第5の実施の形態の好ましい効果に加えて、メアンダー部127のサイズを調整することで無線通信用アンテナ12Aの小型化が可能になる。
図8は、本発明の第7の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示す平面図である。
上記した第7の実施の形態によると、第4の実施の形態の好ましい効果に加えて、第5の実施の形態で説明した矩形部128による共振周波数の低周波数側への移行性が高まるとともに、無線通信用アンテナ12Aの小型化が可能になる。
図9は、本発明の第8の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示し、(a)は平面図、(b)は絶縁保護層を折り曲げる前の平面図である。
上記した第8の実施の形態によると、絶縁保護層125にラミネートされる導体パターンを微細形成することなく、平面的に形成された導体を含む絶縁保護層125を折り曲げることによってアンテナを容易に多層化することができ、無線通信用アンテナ12Aの小型化とコストダウンを実現することができる。また、折り曲げる位置をGNDパターン122から離すようにすることで放射効率の向上と帯域の拡大を調整することができる。なお、本実施の形態では、ポリイミドフィルムにラミネートされた導体パターンを折り曲げる構成として説明したが、折り曲げ部分をフレキシブル基板等の可撓性基板とし、折り重ねられる部分を金属やガラスエポキシ等の基板で形成してもよい。
図10は、本発明の第9の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示す斜視図である。
上記した第9の実施の形態によると、絶縁保護層125を折曲部125Eで90°折り曲げてL字状に形成したため、電子機器の内部にアンテナを実装する場合,筐体などの端の角部に沿って狭い場所等でも実装することができ、周辺の金属構造等からの距離が大になって放射効率が向上する.本実施の形態では、折曲部125Eで絶縁保護層125を90°に折り曲げる構成を説明したが、折り曲げる角度は他の角度であってもよい。
図11は、本発明の第10の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示し、(a)は片側に折り曲げ補強部を設けた斜視図、(b)は他の片側に折り曲げ補強部を設けた斜視図、(c)は両側に折り曲げ補強部を設けた斜視図である。
上記した第10の実施の形態によると、第9の実施の形態の好ましい効果に加えて、絶縁保護層125の復元性を抑制することができ、筐体収容時に無線通信用アンテナ12Aが他の金属部分等と接触することによる放射効率の低下を防ぐことができる。
図12は、本発明の第11の実施の形態に係る無線通信用アンテナを示す斜視図である。
上記した第11の実施の形態によると、第9の実施の形態の好ましい効果に加えて、共振周波数の低周波数側への移行性を高めることができる。また、無給電素子130を設けることで高周波側の帯域拡大を図ることができ、800MHzから2.2GHzにかけて広い帯域特性を有し、良好な共振特性を有するコンパクトな多共振型の無線通信用アンテナ12Aが得られる。なお、第10の実施の形態で説明した補強部129を設けて絶縁保護層125の復元性を低減するようにしても良い。
Claims (13)
- 無線通信する送信信号に応じた高周波信号を発生する給電回路と、
始端が給電点で前記給電回路に接続され、前記始端と終端との間の長さが使用周波数帯に属する第1の周波数の2分の1波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第1の周波数の5分の1波長以下の距離に位置する接地点に接地されるように折り返されて往路と復路とを有して構成され、かつ、前記往路中の1点と前記復路中の1点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路と、前記折り返し経路に接続されて前記第1および第2の周波数の整合を図るとともにカット可能に形成された周波数整合部とを含む第1のアンテナと、
前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐部において前記第1のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐部までの部分を前記第1のアンテナ素子と共有し、前記給電点から前記分岐部を経て前記先端までの長さが前記使用周波数帯に属する第2の周波数の4分の1波長に相当するように構成された第2のアンテナとを備え、第1のアンテナの前記折り返し経路が前記第2の周波数の2分の1波長又はその近傍に相当する長さを有することを特徴とする無線装置。 - 前記第1のアンテナと前記接地点で接続されるGNDパターンを有し、前記第1のアンテナと前記第2のアンテナと前記周波数整合部の配列方向に対して前記GNDパターンの長辺が略平行となるように設けられる請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路および前記復路と異なる形成幅の導体からなる請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路中の1点から分岐されて前記往路の形成方向に延長された延長部を有する請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路中の1点から分岐されて前記往路の形成方向に延長された延長部を有し、前記延長部にメアンダー(meander)状に折り返された部分を有する請求項2に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路中の1点から分岐されて前記往路の形成方向に延長され、コの字状に折り曲げられている延長部を有する請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路中の1点から分岐されて前記往路の形成方向に延長され、メアンダー状に折り返された部分を有するとともにコの字状に折り曲げられている延長部を有する請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路中の1点から分岐されて前記往路の形成方向に延長され、前記往路および前記復路と形成幅の異なる部分を含む延長部を有する請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記往路中の1点から分岐されて前記往路の形成方向に延長された延長部を有し、前記延長部にメアンダー状に折り返された部分と、前記往路および前記復路と形成幅の異なる部分とを含む請求項1に記載の無線装置。
- 前記周波数整合部は、前記復路中の1点から分岐されて前記復路と反対方向に延長され、コの字状に折り曲げられている延長部を有する請求項1に記載の無線装置。
- 前記第1および前記第2のアンテナは、前記給電点および前記分岐点が形成された導体を含むシート状の第1の領域を前記短絡個所で折り曲げて前記接地点が形成された導体を含むシート状の第2の領域上に重ねることにより前記給電点と前記接地点とを近接させる請求項2に記載の無線装置。
- 無線通信する送信信号に応じた高周波信号を発生する給電回路と、始端が給電点で前記給電回路に接続され、前記始端と終端との間の長さが使用周波数帯に属する第1の周波数の2分の1波長に相当し、前記終端が前記給電点から前記第1の周波数の5分の1波長以下の距離に位置する接地点に接地されるように折り返されて往路と復路とを有して構成され、かつ、前記往路中の1点と前記復路中の1点とが短絡個所において短絡されることにより、前記給電点から前記短絡個所を経て前記接地点に至る折り返し経路と、前記折り返し経路に接続されて前記第1および第2の周波数の整合を図るとともにカット可能に形成された周波数整合部とを含む第1のアンテナと、前記往路中の前記給電点と前記短絡個所の間に位置する分岐部において前記第1のアンテナ素子から分岐すると共に先端が開放され、前記往路の前記給電点から前記分岐部までの部分を前記第1のアンテナ素子と共有し、前記給電点から前記分岐部を経て前記先端までの長さが前記使用周波数帯に属する第2の周波数の4分の1波長に相当するように構成された第2のアンテナとを備え、第1のアンテナの前記折り返し経路が前記第2の周波数の2分の1波長又はその近傍に相当する長さを有する無線通信部と、
前記無線通信部を内部に収容する外囲ケースとを有することを特徴とする電子機器。 - 前記第1のアンテナと前記接地点で接続されるGNDパターンを有し、前記第1のアンテナと前記第2のアンテナと前記周波数整合部の配列方向に対して前記GNDパターンの長辺が略平行となるように設けられる請求項12に記載の電子機器。
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