JP4346964B2 - 多周波変形ｔ型アンテナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＨｚ帯域の電波を送受信するための、小型，軽量，高利得で、優れた双方向の指向性を有するアンテナに関するものであって、例えばパーソナルコンピュータに装着して無線ＬＡＮを構成するに適している。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアンテナに関する技術として、例えば特開平２００１−３４５６１９号公報に記載された「無指向性アンテナシステムおよびノート形パソコン」が公知である。
図１１は、パーソナルコンピュータに装着するように考案された従来例のアンテナを説明するために示したもので、１個のパソコンに３種類のアンテナを設置した状態を模式的に描いてある。（実際には、３種類の内の１種類のアンテナが設置される）。
符号１７を付して示したのは折畳み形アンテナである。使用時には矢印ａのように引き起こし、携行時には矢印ｂのように収納できる構造になっている。
符号１８を付して示したのはアンテナ付ＰＣカードであって、矢印ｃのようにパーソナルコンピュータ１４本体の中に差し込む。このＰＣカードは図の左端部が少し突出していて、ここにアンテナが設けられている。携行時には矢印ｄのように抜き取ることができる。
符号１９を付して示したのはロッドアンテナであって、テレスコピックに伸縮可能な構造である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の図１１に示した３種類のアンテナには、それぞれ長短が有って、何れも完全なものではない。
折畳み形アンテナ１７は、使用の開始，終了に際してアンテナを指先で起こしたり倒したりしなければならないので手数が掛かって煩わしい。
アンテナ付ＰＣカード１８は、使用の開始，終了に際してカードを差し込んだり抜き取ったりしなければならないので煩わしい。
ロッドアンテナ１９は使用の開始，終了に際してロッドを引き伸ばしたり押し縮めたりしなければならないので煩わしい。
【０００４】
その上、上記３種類のアンテナは何れも使用状態でアンテナ素子がパーソナルコンピュータ１４の本体から突出しているので、気を付けないと引っかける虞れ無しとしない。
さらに、折畳み形アンテナ１７やアンテナ付ＰＣカード１８は、パーソナルコンピュータ１４本体の影響を受けて、図の２７０度方向のアンテナ利得が９０度方向に比して悪い。
こうした欠点を補うには２個の同型のアンテナを設けてダイバシティー方式にしなければならず、製造コストが割高になる。
【０００５】
１個のアンテナで無指向性を得るにはロッドアンテナ１９を設ければ良いが、アンテナ装置部分が大形，大重量である。
しかも、意匠的価値について考察するに、上記３種類のアンテナ装置は何れも外観を繁雑ならしめている。すなわち、パーソナルコンピュータ１４の輪郭が単純な形状であるのに、アンテナ装置が突出してシンプルな印象を壊し、パーソナルコンピュータ全体の商品価値を下げている。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とする処は、
きわめて小形軽量であって、装着対象機器の外観に影響を及ぼさず、
優れた双方向指向性を有してアンテナ利得が高く、
工業的大量生産に適していて製造コストが低廉であり、
装着対象機器の輪郭から突出することなく意匠的価値を損なわず、
使用の開始，終了に際して別段の手動操作を必要としない、新規なアンテナ技術を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る多周波変形Ｔ型アンテナの構成は、異なる周波数を有する複数種類の電波を送受信するアンテナにおいて
直交座標Ｘ，Ｙを想定し、
電気的長さＬ1＝λ1／２の第１アンテナ素子（１）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
電気的長さＬ２＝λ２／２の第２アンテナ素子（２）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
電気的長さＬｎ＝λｎ／２の第ｎアンテナ素子（３）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
かつ、上記複数個のアンテナ素子（１〜３）それぞれの長手方向の中央に位置する「インピーダンス０の点」が、相互に「Ｙ軸方向の短絡ライン（４）」によって接続導通されるとともに、
上記短絡ライン（４）の１端がグランド（５）に接地されており、
さらに、前記複数個のアンテナ素子（１〜３）それぞれについて、前記インピーダンス０の点から少し離れて２箇所に存在する「インピーダンス５０Ωの点（５０）」の何れか片方に、給電ライン（６）が接続導通されていて、
上記の給電ライン（６）とグランド（５）とに同軸ケーブルを接続し得るようになっていて、
複数のアンテナ素子（１，２）、短絡ライン（４）、給電ライン（６）、およびグランド板（８）が、フレキシブル基板上の導通パターンによって構成されるとともに、これらの構成部分が電気絶縁性の柔軟なフイルム（９）によってパックされており、
かつ、同軸ケーブル（７）の中心導体（７ａ）が上記のフイルム（９）を貫通して前記給電ライン（６）に接続されるとともに、
該同軸ケーブルの外部導体（７ｂ）が、前記フイルムを貫通して前記グランド板（８）に接続導通されていて、
これらの構成部材が相互に結合されて１個のアンテナ装置アッセンブリを形成しており、
フレキシブル基板上の導通パターンとして形成され、フイルム（９）でパックされたグランド板（８）が、
パーソナルコンピュータの導電性の筺体（１４ｃ）と、
液晶ディスプレー（１４ａ）の背面に設けられている導電性の当て板（１４ｂ）との間に挟みつけられて、前記グランド板（８）が、これよりも広い導電性部材に対して静電的に結合されていることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る多周波変形Ｔ型アンテナの１実施形態を示す平面図であって、読図に便なるごとく、平面状の導電性部材に斑点を付するとともに、フィルムの輪郭を鎖線で描いてある。
符号１を付して示したのは、電気的長さＬ１が送受信波長λ１の１／２となるようにに設定された第１アンテナ素子１であって、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その中央の点０をＹ軸上に位置せしめてある。
符号２を付して示したのは、電気的長さＬ２が送受信波長λ２の１／２となるようにに設定された第２アンテナ素子２であって、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
【００３１】
以上の構成によって第１アンテナ素子１がλ１／２に共振し、第２アンテナ素子２がλ２／２に共振するのであるが、
実際問題としては、これらのアンテナ素子に対して何のようにして給電し、アンテナ素子および給電部材を何によって構成し、アンテナ素子と給電部材とを何のように配置するかが重要であって、これらの条件の如何によってアンテナ性能も、製造コストも、作動信頼性も、操作の難易も、さらには意匠的価値までも著しく変わってくる。
本発明が、これらの条件を如何に設定して優れた多周波アンテナを創作したか、その実施形態を以下に説明する。
【００３２】
第１アンテナ素子１の長手方向（Ｘ軸方向）中央の点０について考察すると、このアンテナ素子に電波が乗ったとき（電波に共振して定在波を生じたとき）、
中央の点０は、電流最大・電圧最小となる。すなわち、インピーダンスがゼロである。
同様に、第２アンテナ素子２がＹ軸と交わる点（長手方向に関して中央の点）もインピーダンスゼロである。
そこで、Ｙ軸に沿った短絡ライン４を設けて、これら「インピーダンス０の点」を相互に接続し、かつ該短絡ライン４の片方の端をグランド板８に接続する。
【００３３】
次に、アンテナ素子の端の点∞について考察すると、電波が乗ったとき（定在波を生じたとき）電圧最大・電流最小（ゼロ）となる。すなわちインピーダンス無限大となる。
そして、アンテナ素子上の電流，電圧は前記の点０と点∞との間で正弦波を描いて変化する。従って、インピーダンスが０の点から少し離れてインピーダンス５０Ωの点ができる。（この点は動かないから、実験的に容易に見つけ出すことができる）
このインピーダンス５０Ωの点は、前記インピーダンス０の点の両側にでき、それぞれのアンテナ素子ごとに２箇所ずつできる。本実施形態においては、２箇所の５０Ω点のうち片方（図の左側）を給電点とする。この点のインピーダンスが５０Ωであるから、インピーダンス５０Ωの同軸ケーブルを接続したとき、インピーダンス整合が好都合に行なわれる。
【００３４】
第１アンテナ素子１の５０Ω点と、第２アンテナ素子２の５０Ω点とを結ぶ給電ライン６を設ける。
本例では、上記２つのアンテナ素子それぞれの５０Ω点を結ぶ給電ライン６がＹ軸とほぼ平行になった。この給電ラインは必ずしもＹ軸と平行にならないが、通常、平行に近くなる。
上記給電ライン６に、同軸ケーブル７の中心導体を接続する。該同軸ケーブルの外部導体はグランド板８に接地されている。
【００３５】
本実施形態においては、第１アンテナ素子１と、第２アンテナ素子２と、短絡ライン４と、給電ライン６と、グランド板８とを、フレキシブル基板上の導通パターンによって形成した。
上記短絡ライン４も放射機能を有しており、かつ第１アンテナ素子１に対して直角を成しているので、第１アンテナ素子１の長手方向（図において左右方向）の成分を有する偏波も、第１アンテナ素子１と垂直な方向（図において上下方向）の成分を有する偏波も送受信できる。
前記の構成部分（第１アンテナ素子１、第２アンテナ素子２、短絡ライン４、給電ライン６、およびグランド板８）を導通パターンで構成すると、迅速、容易かつ低コストで、しかも高精度で製作することができる。
その上、これらの構成部材がフレキシブルであるから衝撃や振動を受けても破損しにくい。
本例では、上述のごとくフレキシブル基板の導通パターンで形成した構成部分を、電気絶縁性のフィルム９でパックした。これらの構成部分がフレキシブルであることを利用した具体的な取付け構造や、その作用については、図３および図４を参照して後に詳しく述べる。
【００３６】
図２は、本発明を適用して構成した３バンドアンテナの１例を模式的に描いた平面図である。
符号１を付して示したのは、その電気的長さＬ１が送受信電波の波長λ１の１／２となるように構成された第１アンテナ素子１であって、その長手方向をＸ軸と平行に配置し、長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
符号２を付して示したのは、その電気的長さＬ２が送受信電波の波長λ２の１／２となるように構成された第２アンテナ素子２であって、その長手方向をＸ軸と平行に配置し、長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
符号３を付して示したのは、その電気的長さＬｎが送受信電波の波長λｎの１／２となるように構成された第ｎアンテナ素子３であって、その長手方向をＸ軸と平行に配置し、長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
【００３７】
本図２に示した模式図におけるｎの数は、２以上の任意の整数である。この数ｎが２である場合は、前掲の図１の実施形態と同様になり、デュアルバンドアンテナとして機能する。
上記の数ｎが３のときは、本図２に描かれている模式図と同様にアンテナ素子が３本設置され、３バンドアンテナとして機能する。
図示を省略するが、この数ｎが４になればアンテナ素子が４本になって４バンドアンテナとして機能するようになる。この数ｎが５またはそれ以上のときも同様である。
インピーダンスがゼロの点を結んでグランド５に接地される、Ｙ軸に沿った短絡ライン４は、前掲の図１におけると同様の構成部材である。
【００３８】
インピーダンス５０Ωの点を結んで給電点を形成する給電ライン６も、前掲の図１におけると同様の構成部材である。符号１ａは第１アンテナ素子１の給電点、符号２ａは第２アンテナ素子２の給電点、符号３ａは第ｎアンテナ素子３の給電点である。
図示を省略したが、同軸ケーブルの中心導体が前記給電ライン６に接続され、
同軸ケーブルの外部導体がグランド５に接地される。
このようにして、デュアルバンドアンテナ、３バンドアンテナ、４バンドアンテナなど、任意種類の波長を有する電波に共振して、これを送受信することができる。
【００３９】
図３は、本発明に係る多周波アンテナの１実施形態の模式的な側面図であって、１部分を破断して描いてある。
先に図１を参照して説明した実施形態においては、アンテナ素子および給電用の構成部材ならびにグランド板がフレキシブル基板で構成されるとともに、電気絶縁性フィルムによってパックされていた。
本図３の例も、これらの部材がフレキシブルな材料で構成されているが、必ずしもフレキシブル基板を用いなくても、銅箔またはフレキシブル基板の何れか任意の材料１０で構成すればよい。銅箔によってアンテナ素子その他の構成部材を製作する作業はフレキシブル基板に導電パターンを製作する作業に比して生産性は劣るが、これらの部材を銅箔で構成しても、本発明の実施に必要な程度のフレキシビリティが得られる。
【００４０】
上記の銅箔またはフレキシブル基板１０は２枚のフィルム９ａ，９ｂの間に挟まれ、該フィルムの周囲は溶着９ｃされている。
この図の縮尺では読み取れないが、前記フィルム９ｂの２箇所に孔が明けられている。その一つは同軸ケーブル７の中心導体７ａに対向する所であり、もう一つは外部導体７ｂに対向する所である。
同軸ケーブル７の中心導体７ａは、前記二つの孔の片方を通して前記の給電ライン（本図３には表されていない、図１における符号６の部材）にハンダ付１２ａされている。そして外部導体７ｂは、前記二つの孔の他方を通して前記のグランド板（本図３には表されていない、図１における符号８の部材）にハンダ付１２ｂされている。
上記同軸ケーブル７の他端に同軸コネクタ７ｃが設けられている。このため、本実施形態に係る多周波アンテナを相手機器である高周波回路に対する接続を迅速容易に行なうことができる。
【００４１】
図４は、前掲の図１および図３に示した実施形態に係る多周波アンテナをパーソナルコンピュータのダイカスト筺体に装着した状態を模式的に描いた部分破断側面図である。
図３に表されている実施形態のアンテナ装置は、フィルム９でパックされた構部分が柔軟なシート状を成し、これに同軸ケーブル７が接続されて１個のアッセンブリを形成している。このような構造であることの技術的な意義は次のとおりである。
ａ．このアンテナ装置が纏まった一つの商品として市場流通性を有している。これにより、アンテナ産業の分業化が促進され、無線機器産業全体の発達に寄与することができる。
ｂ．後掲の図４を参照して以下に述べるように、装着対象機器に対する機械的取付けや電気的接続が非常に便利である。
【００４２】
図４は、前掲の図１および図３に示した実施形態に係るフレキシブルな多周波アンテナをパーソナルコンピュータのダイカスト筺体に装着した状態を描いた要部断面図である。
液晶ディスプレー１４ａはパーソナルコンピュータのダイカスト筺体１４ｃに取り付けられ、その背面に金属製の当て板１４ｂが設けられている。１４ｄは両者の間隙を覆っているプラスチック枠板である。
上記の当て板１４ｂとダイカスト筺体１４ｃとの間に、本発明に係る多周波アンテナ１５が挟みつけられている。
【００４３】
（図１と図４とを併せて参照）この多周波アンテナは、形状的にはＴ型アンテナを改良したものであるから、以下、多周波変形Ｔ形アンテナ１５と呼ぶ。
このアンテナのグランド板８の部分が液晶ディスプレー１４ａとダイカスト筺体１４ｃとの間に挟みつけられる。このグランド板８は図３について説明したように、電気絶縁性のフィルム９で包まれているので、当て板１４ｂやダイカスト筺体１４ｃと直接的に接触導通することなく、静電容量が形成される。
すなわち、直流的には絶縁されているが、ＧＨｚ帯の高周波的には完全に接続された状態になる。これにより、パーソナルコンピュータを形成している大形の金属性（導電性）部材がグランド（アース）として利用される。符号７を付して示した同心円状の部材は同軸ケーブルである。
上述の構成，作用から容易に理解されるように、本発明において「ダイカスト」の語は、「導電性の」と読み替えることができる。
【００４４】
図５は、前掲の図４に示した多周波変形Ｔ形アンテナを装着されたパーソナルコンピュータの全体的な外観斜視図に、アンテナ指向性を説明するための方位角度を付記した図である。
多周波変形Ｔ形アンテナ１５は液晶ディスプレー１４ａの裏側に収納されていて外観に現れない。従って、パーソナルコンピュータ全体の意匠を損なう虞れが無い。しかも、パーソナルコンピュータの外形輪郭から突出していないので、不用意に引っかけたり、外部障害物の衝突を受けて破損したりする虞れも無いので使い易く安全である。
【００４５】
本図５を図１と対照して容易に理解されるように、多周波変形Ｔ形アンテナ１５のグランド板８部分は液晶ディスプレー１４ａの裏側に位置し、アンテナ素子部分はプラスチック枠板１４ｄの陰に隠れている。このように、電波を受けるべき構成部材が液晶ディスプレー１４ａによって電気的に遮蔽されることは無く、電気絶縁性のプラスチック枠板１４ｄで機械的に保護された状態で、そのアンテナ性能を存分に発揮することができる。
このような構成であるから、本発明の多周波変形Ｔ形アンテナ１５は、伸縮式にしたり回動式にしたりして、収納・伸長させる必要が無い。
収納・収納しなくてもよいので操作が容易であるのみならず、機械的構造が簡単，小型軽量で，製造コストが低廉である。
【００４６】
図６は、前掲の図１と異なる実施形態の多周波変形Ｔ形アンテナを示す模式的な平面図である。
図１の実施形態がフレキシブルに構成されていたのに比して、本実施形態はリジッド構造である。
すなわち、この図６に表されている形状を通常の（フレキシブルでない）基板上に導通パターンで形成し、または、金属板から切り出し、もしくは金属板をプレスで打ち抜くなどして、第１アンテナ素子１と、第２アンテナ素子２と、短絡ライン４と、給電ライン６と、ベース取付板１３とを、一体的に連設した状態で構成する。
本図６を図１に比較したとき、形状的に異なる所は次のとおりである。
イ．ベース取付板１３はグランド板８に比して小形である。
ロ．ベース取付板１３には、取付孔１３ａ，１３ｂが設けられている。
【００４７】
本図６の部材はリジッドであるから、別段の補強手段を必要とせず、ベース取付板１３を高周波回路のアース部材に取り付けることによって、機械的に支持するとともに電気的に接続することができる。
取付孔１３ａ，１３ｂが設けられていると上記の取り付け作業が容易である。しかし、本発明を実施する場合、取付け手段は取付孔１３ａ，１３ｂに限らず、これに類似の手段（例えばカシメ爪など）であっても良い。
【００４８】
図７は、前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナのＶＳＷＲ図である。
本例は、無線機器メーカーにおけるパソコン組込み無線ＬＡＮ開発に協力するために創作したものであって、基本計画に従って、次のように目標を設定した。
ＶＳＷＲ： ３．０以下
使用周波数：２．４５ＧＨｚおよび５．２ＧＨｚ
利得： アンテナ利得−６ｄＢｉ以上
（ただしケーブル損失を考慮した動作利得はー８ｄＢｉ以上）
【００４９】
図７（Ａ）は、前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナを単独で測定したＶＳＷＲであって、２．４５ＧＨｚと５．２ＧＨｚとにおいて、目標値３．０を充分達成している上に、それぞれの周波数付近に広い同調周波数帯が得られた。
図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナについて、「パーソナルコンピュータに組みつけた状態」をシミュレートして計測したＶＳＷＲ図である。パーソナルコンピュータに組み込むことによって、充分なアースが得られたので、単独の場合（前掲のＡ図）よりも優れた性能を表している。
【００５０】
図８は、前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、２．４５ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
図９は、前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、５．２ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
これらの図表から、図１の実施形態のアンテナが優れた双方向指向特性を有していることが分かる。
【００５１】
図１０は、前記いずれの実施形態とも異なる実施形態を示し、（Ａ）は模式的な平面図、（Ｂ）はＶＳＷＲ図である。
この図１０のアンテナは、前掲の図１の実施形態に係るアンテナの応用例である。図１の実施形態において図７に示したような周波数帯域特性が得られることは既に述べた。この図７の例でも実用上充分に広い同調周波数帯域を有しているが、さらに研究を重ねた結果、グランドを広くすると同調周波数帯域が一層広くなることが確認された。
本図１０の実施形態は、こうした傾向を利用して図１の実施形態を係改良したものである。
すなわち、７バンドの多周波変形Ｔ形アンテナを構成するとともに充分なグランド面積を取って、７つのバンドの同調周波数帯域を重ね合わせて極端に広い同調周波数帯域を得た。
【００５２】
符号１６ａは電気的長さＬａがλａ／２の第１アンテナ素子、同じく１６ｂは電気的長さＬｂがλｂ／２の第２アンテナ素子、同じく１６ｃは電気的長さＬｃがλｃ／２の第３アンテナ素子、同じく１６ｄは電気的長さＬｄがλｄ／２の第４アンテナ素子、同じく１６ｅは電気的長さＬｅがλｅ／２の第５アンテナ素子、同じく１６ｆは電気的長さＬｆがλｆ／２の第６アンテナ素子、同じく１６ｇは電気的長さＬｇがλｇ／２の第７アンテナ素子である。
符号１６ｈは短絡ライン、符号１６ｉは給電ライン、符号１６ｊはグランド板（アース）である。
本図１０（Ｂ）に見られるごとく、アンテナ素子１６ａに対応する波長λａから、アンテナ素子１６ｇに対応する波長λｇまでの間に、７個のアンテナ素子の同調周波数帯が互いに重なって、極端に広い同調周波数帯が形成されている。
【００５５】
【発明の効果】
以上に本発明の実施形態を挙げてその構成，作用を明らかならしめたように、請求項１の発明方法によると、
きわめて広い周波数帯域の中で、任意の周波数（波長）に共振することができる。すなわち、任意の周波数の電波を送受信することができる。
その上、アンテナ装置全部が小形，軽量であって材料コストが低廉であり、小形（特に薄型）であるから、装着対象機器の外観に現れず、その意匠的価値を損なう虞れが無い。
しかも、装着対象機器の無線回路に対する電気的な接続が容易で組付け作業性が良い。
さらに、Ｘ軸方向に関して優れた双方向性を有していて、例えば無線ＬＡＮを構成するに適している。
この請求項１に係るアンテナ装置は、公知の基板の導通パターン形成技術を適用して、総べての構成部材（多数のアンテナ素子・短絡ライン・給電ライン・グランド）を一挙に製作することができる。このため、製造時の加工コストが低廉であるのみならず、大量生産した場合に製品の品質が均一である。
特記すべき効果は、フレキシブルな多周波変形Ｔ形アンテナ装置をパーソナルコンピュータに対して迅速かつ容易に設置することができることである。すなわち、格別に高度な知識や熟練を必要とせずに、機械的な装着と電気的な接続とを単一の工程で遂行できる。
しかも、パーソナルコンピュータに多周波変形Ｔ形アンテナを設置した状態で該アンテナ装置が外観に現れず、意匠的価値を損なう虞れが無い。
また、装着されたアンテナ装置がパーソナルコンピュータの外形輪郭から突出していないので、過って引っかけたり、外部障害物の衝突を受けて破損したりする虞れが無く、安全性が高い。
その上、収納のために伸縮させたり回動させたりする構造ではないので、使用開始や終了に際して手動操作を必要としない。このため、使用者が煩わしさを感じないだけでなく、時間的なロスを生じない。かつ、同様の理由により、誤操作によってアンテナ性能が低下したり、収納機構部分を破損させたりする危険性が皆無である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多周波変形Ｔ型アンテナの１実施形態を示す平面図であって、読図に便なるごとく、平面状の導電性部材に斑点を付するとともに、フィルムの輪郭を鎖線で描いてある。
【図２】本発明を適用して構成した３バンドアンテナの１例を模式的に描いた平面図である。
【図３】本発明に係る多周波アンテナの１実施形態の模式的な側面図であって、１部分を破断して描いてある。
【図４】前掲の図１および図３に示した実施形態に係る多周波アンテナをパーソナルコンピュータのダイカスト筺体に装着した状態を模式的に描いた部分破断側面図である。
【図５】前掲の図４に示した多周波変形Ｔ形アンテナを装着されたパーソナルコンピュータの全体的な外観斜視図に、アンテナ指向性を説明するための方位角度を付記した図である。
【図６】前掲の図１と異なる実施形態の多周波変形Ｔ形アンテナを示す模式的な平面図である。
【図７】前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナのＶＳＷＲ図である。
【図８】前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、２．４５ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
【図９】前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、５．２ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
【図１０】前記いずれの実施形態とも異なる実施形態を示し、（Ａ）は模式的な平面図、（Ｂ）はＶＳＷＲ図である。
【図１１】パーソナルコンピュータに装着するアンテナの公知例３個を描いた概要的な斜視図である。
【符号の説明】
０…ゼロオーム点、１…第１アンテナ素子、２…第２アンテナ素子、３…第ｎアンテナ素子、４…短絡ライン、５…グランド、６…給電ライン、７…同軸ケーブル、７ａ…中心導体、７ｂ…外部導体、７ｃ…同軸コネクタ、８…グランド板、９…フィルム、１０…銅箔またはフレキシブル基板、１２ａ，１２ｂ…ハンダ付、１３…ベース取付板、１４…パーソナルコンピュータ、１４ａ…液晶ディスプレー，１４ｂ…当て板，１４ｃ…ダイカスト筺体、１４ｄ…プラスチック枠板、１５…多周波変形Ｔ形アンテナ、１６…広帯域変形Ｔ形アンテナ、１７…折畳み形アンテナ、１８…アンテナ付ＰＣカード、１９…テレスコピックなロッドアンテナ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＨｚ帯域の電波を送受信するための、小型，軽量，高利得で、優れた双方向の指向性を有するアンテナに関するものであって、例えばパーソナルコンピュータに装着して無線ＬＡＮを構成するに適している。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアンテナに関する技術として、例えば特開平２００１−３４５６１９号公報に記載された「無指向性アンテナシステムおよびノート形パソコン」が公知である。
図１１は、パーソナルコンピュータに装着するように考案された従来例のアンテナを説明するために示したもので、１個のパソコンに３種類のアンテナを設置した状態を模式的に描いてある。（実際には、３種類の内の１種類のアンテナが設置される）。
符号１７を付して示したのは折畳み形アンテナである。使用時には矢印ａのように引き起こし、携行時には矢印ｂのように収納できる構造になっている。
符号１８を付して示したのはアンテナ付ＰＣカードであって、矢印ｃのようにパーソナルコンピュータ１４本体の中に差し込む。このＰＣカードは図の左端部が少し突出していて、ここにアンテナが設けられている。携行時には矢印ｄのように抜き取ることができる。
符号１９を付して示したのはロッドアンテナであって、テレスコピックに伸縮可能な構造である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の図１１に示した３種類のアンテナには、それぞれ長短が有って、何れも完全なものではない。
折畳み形アンテナ１７は、使用の開始，終了に際してアンテナを指先で起こしたり倒したりしなければならないので手数が掛かって煩わしい。
アンテナ付ＰＣカード１８は、使用の開始，終了に際してカードを差し込んだり抜き取ったりしなければならないので煩わしい。
ロッドアンテナ１９は使用の開始，終了に際してロッドを引き伸ばしたり押し縮めたりしなければならないので煩わしい。
【０００４】
その上、上記３種類のアンテナは何れも使用状態でアンテナ素子がパーソナルコンピュータ１４の本体から突出しているので、気を付けないと引っかける虞れ無しとしない。
さらに、折畳み形アンテナ１７やアンテナ付ＰＣカード１８は、パーソナルコンピュータ１４本体の影響を受けて、図の２７０度方向のアンテナ利得が９０度方向に比して悪い。
こうした欠点を補うには２個の同型のアンテナを設けてダイバシティー方式にしなければならず、製造コストが割高になる。
【０００５】
１個のアンテナで無指向性を得るにはロッドアンテナ１９を設ければ良いが、アンテナ装置部分が大形，大重量である。
しかも、意匠的価値について考察するに、上記３種類のアンテナ装置は何れも外観を繁雑ならしめている。すなわち、パーソナルコンピュータ１４の輪郭が単純な形状であるのに、アンテナ装置が突出してシンプルな印象を壊し、パーソナルコンピュータ全体の商品価値を下げている。
【０００６】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とする処は、
きわめて小形軽量であって、装着対象機器の外観に影響を及ぼさず、
優れた双方向指向性を有してアンテナ利得が高く、
工業的大量生産に適していて製造コストが低廉であり、
装着対象機器の輪郭から突出することなく意匠的価値を損なわず、
使用の開始，終了に際して別段の手動操作を必要としない、新規なアンテナ技術を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る多周波変形Ｔ型アンテナの構成は、異なる周波数を有する複数種類の電波を送受信するアンテナにおいて
直交座標Ｘ，Ｙを想定し、
電気的長さＬ1＝λ1／２の第１アンテナ素子（１）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
電気的長さＬ２＝λ２／２の第２アンテナ素子（２）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
電気的長さＬｎ＝λｎ／２の第ｎアンテナ素子（３）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
かつ、上記複数個のアンテナ素子（１〜３）それぞれの長手方向の中央に位置する「インピーダンス０の点」が、相互に「Ｙ軸方向の短絡ライン（４）」によって接続導通されるとともに、
上記短絡ライン（４）の１端がグランド（５）に接地されており、
さらに、前記複数個のアンテナ素子（１〜３）それぞれについて、前記インピーダンス０の点から少し離れて２箇所に存在する「インピーダンス５０Ωの点（５０）」の何れか片方に、給電ライン（６）が接続導通されていて、
上記の給電ライン（６）とグランド（５）とに同軸ケーブルを接続し得るようになっていて、
複数のアンテナ素子（１，２）、短絡ライン（４）、給電ライン（６）、およびグランド板（８）が、フレキシブル基板上の導通パターンによって構成されるとともに、これらの構成部分が電気絶縁性の柔軟なフイルム（９）によってパックされており、
かつ、同軸ケーブル（７）の中心導体（７ａ）が上記のフイルム（９）を貫通して前記給電ライン（６）に接続されるとともに、
該同軸ケーブルの外部導体（７ｂ）が、前記フイルムを貫通して前記グランド板（８）に接続導通されていて、
これらの構成部材が相互に結合されて１個のアンテナ装置アッセンブリを形成しており、
フレキシブル基板上の導通パターンとして形成され、フイルム（９）でパックされたグランド板（８）が、
パーソナルコンピュータの導電性の筺体（１４ｃ）と、
液晶ディスプレー（１４ａ）の背面に設けられている導電性の当て板（１４ｂ）との間に挟みつけられて、前記グランド板（８）が、これよりも広い導電性部材に対して静電的に結合されていることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る多周波変形Ｔ型アンテナの１実施形態を示す平面図であって、読図に便なるごとく、平面状の導電性部材に斑点を付するとともに、フィルムの輪郭を鎖線で描いてある。
符号１を付して示したのは、電気的長さＬ１が送受信波長λ１の１／２となるようにに設定された第１アンテナ素子１であって、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その中央の点０をＹ軸上に位置せしめてある。
符号２を付して示したのは、電気的長さＬ２が送受信波長λ２の１／２となるようにに設定された第２アンテナ素子２であって、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
【００３１】
以上の構成によって第１アンテナ素子１がλ１／２に共振し、第２アンテナ素子２がλ２／２に共振するのであるが、
実際問題としては、これらのアンテナ素子に対して何のようにして給電し、アンテナ素子および給電部材を何によって構成し、アンテナ素子と給電部材とを何のように配置するかが重要であって、これらの条件の如何によってアンテナ性能も、製造コストも、作動信頼性も、操作の難易も、さらには意匠的価値までも著しく変わってくる。
本発明が、これらの条件を如何に設定して優れた多周波アンテナを創作したか、その実施形態を以下に説明する。
【００３２】
第１アンテナ素子１の長手方向（Ｘ軸方向）中央の点０について考察すると、このアンテナ素子に電波が乗ったとき（電波に共振して定在波を生じたとき）、
中央の点０は、電流最大・電圧最小となる。すなわち、インピーダンスがゼロである。
同様に、第２アンテナ素子２がＹ軸と交わる点（長手方向に関して中央の点）もインピーダンスゼロである。
そこで、Ｙ軸に沿った短絡ライン４を設けて、これら「インピーダンス０の点」を相互に接続し、かつ該短絡ライン４の片方の端をグランド板８に接続する。
【００３３】
次に、アンテナ素子の端の点∞について考察すると、電波が乗ったとき（定在波を生じたとき）電圧最大・電流最小（ゼロ）となる。すなわちインピーダンス無限大となる。
そして、アンテナ素子上の電流，電圧は前記の点０と点∞との間で正弦波を描いて変化する。従って、インピーダンスが０の点から少し離れてインピーダンス５０Ωの点ができる。（この点は動かないから、実験的に容易に見つけ出すことができる）
このインピーダンス５０Ωの点は、前記インピーダンス０の点の両側にでき、それぞれのアンテナ素子ごとに２箇所ずつできる。本実施形態においては、２箇所の５０Ω点のうち片方（図の左側）を給電点とする。この点のインピーダンスが５０Ωであるから、インピーダンス５０Ωの同軸ケーブルを接続したとき、インピーダンス整合が好都合に行なわれる。
【００３４】
第１アンテナ素子１の５０Ω点と、第２アンテナ素子２の５０Ω点とを結ぶ給電ライン６を設ける。
本例では、上記２つのアンテナ素子それぞれの５０Ω点を結ぶ給電ライン６がＹ軸とほぼ平行になった。この給電ラインは必ずしもＹ軸と平行にならないが、通常、平行に近くなる。
上記給電ライン６に、同軸ケーブル７の中心導体を接続する。該同軸ケーブルの外部導体はグランド板８に接地されている。
【００３５】
本実施形態においては、第１アンテナ素子１と、第２アンテナ素子２と、短絡ライン４と、給電ライン６と、グランド板８とを、フレキシブル基板上の導通パターンによって形成した。
上記短絡ライン４も放射機能を有しており、かつ第１アンテナ素子１に対して直角を成しているので、第１アンテナ素子１の長手方向（図において左右方向）の成分を有する偏波も、第１アンテナ素子１と垂直な方向（図において上下方向）の成分を有する偏波も送受信できる。
前記の構成部分（第１アンテナ素子１、第２アンテナ素子２、短絡ライン４、給電ライン６、およびグランド板８）を導通パターンで構成すると、迅速、容易かつ低コストで、しかも高精度で製作することができる。
その上、これらの構成部材がフレキシブルであるから衝撃や振動を受けても破損しにくい。
本例では、上述のごとくフレキシブル基板の導通パターンで形成した構成部分を、電気絶縁性のフィルム９でパックした。これらの構成部分がフレキシブルであることを利用した具体的な取付け構造や、その作用については、図３および図４を参照して後に詳しく述べる。
【００３６】
図２は、本発明を適用して構成した３バンドアンテナの１例を模式的に描いた平面図である。
符号１を付して示したのは、その電気的長さＬ１が送受信電波の波長λ１の１／２となるように構成された第１アンテナ素子１であって、その長手方向をＸ軸と平行に配置し、長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
符号２を付して示したのは、その電気的長さＬ２が送受信電波の波長λ２の１／２となるように構成された第２アンテナ素子２であって、その長手方向をＸ軸と平行に配置し、長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
符号３を付して示したのは、その電気的長さＬｎが送受信電波の波長λｎの１／２となるように構成された第ｎアンテナ素子３であって、その長手方向をＸ軸と平行に配置し、長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめてある。
【００３７】
本図２に示した模式図におけるｎの数は、２以上の任意の整数である。この数ｎが２である場合は、前掲の図１の実施形態と同様になり、デュアルバンドアンテナとして機能する。
上記の数ｎが３のときは、本図２に描かれている模式図と同様にアンテナ素子が３本設置され、３バンドアンテナとして機能する。
図示を省略するが、この数ｎが４になればアンテナ素子が４本になって４バンドアンテナとして機能するようになる。この数ｎが５またはそれ以上のときも同様である。
インピーダンスがゼロの点を結んでグランド５に接地される、Ｙ軸に沿った短絡ライン４は、前掲の図１におけると同様の構成部材である。
【００３８】
インピーダンス５０Ωの点を結んで給電点を形成する給電ライン６も、前掲の図１におけると同様の構成部材である。符号１ａは第１アンテナ素子１の給電点、符号２ａは第２アンテナ素子２の給電点、符号３ａは第ｎアンテナ素子３の給電点である。
図示を省略したが、同軸ケーブルの中心導体が前記給電ライン６に接続され、
同軸ケーブルの外部導体がグランド５に接地される。
このようにして、デュアルバンドアンテナ、３バンドアンテナ、４バンドアンテナなど、任意種類の波長を有する電波に共振して、これを送受信することができる。
【００３９】
図３は、本発明に係る多周波アンテナの１実施形態の模式的な側面図であって、１部分を破断して描いてある。
先に図１を参照して説明した実施形態においては、アンテナ素子および給電用の構成部材ならびにグランド板がフレキシブル基板で構成されるとともに、電気絶縁性フィルムによってパックされていた。
本図３の例も、これらの部材がフレキシブルな材料で構成されているが、必ずしもフレキシブル基板を用いなくても、銅箔またはフレキシブル基板の何れか任意の材料１０で構成すればよい。銅箔によってアンテナ素子その他の構成部材を製作する作業はフレキシブル基板に導電パターンを製作する作業に比して生産性は劣るが、これらの部材を銅箔で構成しても、本発明の実施に必要な程度のフレキシビリティが得られる。
【００４０】
上記の銅箔またはフレキシブル基板１０は２枚のフィルム９ａ，９ｂの間に挟まれ、該フィルムの周囲は溶着９ｃされている。
この図の縮尺では読み取れないが、前記フィルム９ｂの２箇所に孔が明けられている。その一つは同軸ケーブル７の中心導体７ａに対向する所であり、もう一つは外部導体７ｂに対向する所である。
同軸ケーブル７の中心導体７ａは、前記二つの孔の片方を通して前記の給電ライン（本図３には表されていない、図１における符号６の部材）にハンダ付１２ａされている。そして外部導体７ｂは、前記二つの孔の他方を通して前記のグランド板（本図３には表されていない、図１における符号８の部材）にハンダ付１２ｂされている。
上記同軸ケーブル７の他端に同軸コネクタ７ｃが設けられている。このため、本実施形態に係る多周波アンテナを相手機器である高周波回路に対する接続を迅速容易に行なうことができる。
【００４１】
図４は、前掲の図１および図３に示した実施形態に係る多周波アンテナをパーソナルコンピュータのダイカスト筺体に装着した状態を模式的に描いた部分破断側面図である。
図３に表されている実施形態のアンテナ装置は、フィルム９でパックされた構部分が柔軟なシート状を成し、これに同軸ケーブル７が接続されて１個のアッセンブリを形成している。このような構造であることの技術的な意義は次のとおりである。
ａ．このアンテナ装置が纏まった一つの商品として市場流通性を有している。これにより、アンテナ産業の分業化が促進され、無線機器産業全体の発達に寄与することができる。
ｂ．後掲の図４を参照して以下に述べるように、装着対象機器に対する機械的取付けや電気的接続が非常に便利である。
【００４２】
図４は、前掲の図１および図３に示した実施形態に係るフレキシブルな多周波アンテナをパーソナルコンピュータのダイカスト筺体に装着した状態を描いた要部断面図である。
液晶ディスプレー１４ａはパーソナルコンピュータのダイカスト筺体１４ｃに取り付けられ、その背面に金属製の当て板１４ｂが設けられている。１４ｄは両者の間隙を覆っているプラスチック枠板である。
上記の当て板１４ｂとダイカスト筺体１４ｃとの間に、本発明に係る多周波アンテナ１５が挟みつけられている。
【００４３】
（図１と図４とを併せて参照）この多周波アンテナは、形状的にはＴ型アンテナを改良したものであるから、以下、多周波変形Ｔ形アンテナ１５と呼ぶ。
このアンテナのグランド板８の部分が液晶ディスプレー１４ａとダイカスト筺体１４ｃとの間に挟みつけられる。このグランド板８は図３について説明したように、電気絶縁性のフィルム９で包まれているので、当て板１４ｂやダイカスト筺体１４ｃと直接的に接触導通することなく、静電容量が形成される。
すなわち、直流的には絶縁されているが、ＧＨｚ帯の高周波的には完全に接続された状態になる。これにより、パーソナルコンピュータを形成している大形の金属性（導電性）部材がグランド（アース）として利用される。符号７を付して示した同心円状の部材は同軸ケーブルである。
上述の構成，作用から容易に理解されるように、本発明において「ダイカスト」の語は、「導電性の」と読み替えることができる。
【００４４】
図５は、前掲の図４に示した多周波変形Ｔ形アンテナを装着されたパーソナルコンピュータの全体的な外観斜視図に、アンテナ指向性を説明するための方位角度を付記した図である。
多周波変形Ｔ形アンテナ１５は液晶ディスプレー１４ａの裏側に収納されていて外観に現れない。従って、パーソナルコンピュータ全体の意匠を損なう虞れが無い。しかも、パーソナルコンピュータの外形輪郭から突出していないので、不用意に引っかけたり、外部障害物の衝突を受けて破損したりする虞れも無いので使い易く安全である。
【００４５】
本図５を図１と対照して容易に理解されるように、多周波変形Ｔ形アンテナ１５のグランド板８部分は液晶ディスプレー１４ａの裏側に位置し、アンテナ素子部分はプラスチック枠板１４ｄの陰に隠れている。このように、電波を受けるべき構成部材が液晶ディスプレー１４ａによって電気的に遮蔽されることは無く、電気絶縁性のプラスチック枠板１４ｄで機械的に保護された状態で、そのアンテナ性能を存分に発揮することができる。
このような構成であるから、本発明の多周波変形Ｔ形アンテナ１５は、伸縮式にしたり回動式にしたりして、収納・伸長させる必要が無い。
収納・収納しなくてもよいので操作が容易であるのみならず、機械的構造が簡単，小型軽量で，製造コストが低廉である。
【００４６】
図６は、前掲の図１と異なる実施形態の多周波変形Ｔ形アンテナを示す模式的な平面図である。
図１の実施形態がフレキシブルに構成されていたのに比して、本実施形態はリジッド構造である。
すなわち、この図６に表されている形状を通常の（フレキシブルでない）基板上に導通パターンで形成し、または、金属板から切り出し、もしくは金属板をプレスで打ち抜くなどして、第１アンテナ素子１と、第２アンテナ素子２と、短絡ライン４と、給電ライン６と、ベース取付板１３とを、一体的に連設した状態で構成する。
本図６を図１に比較したとき、形状的に異なる所は次のとおりである。
イ．ベース取付板１３はグランド板８に比して小形である。
ロ．ベース取付板１３には、取付孔１３ａ，１３ｂが設けられている。
【００４７】
本図６の部材はリジッドであるから、別段の補強手段を必要とせず、ベース取付板１３を高周波回路のアース部材に取り付けることによって、機械的に支持するとともに電気的に接続することができる。
取付孔１３ａ，１３ｂが設けられていると上記の取り付け作業が容易である。しかし、本発明を実施する場合、取付け手段は取付孔１３ａ，１３ｂに限らず、これに類似の手段（例えばカシメ爪など）であっても良い。
【００４８】
図７は、前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナのＶＳＷＲ図である。
本例は、無線機器メーカーにおけるパソコン組込み無線ＬＡＮ開発に協力するために創作したものであって、基本計画に従って、次のように目標を設定した。
ＶＳＷＲ： ３．０以下
使用周波数：２．４５ＧＨｚおよび５．２ＧＨｚ
利得： アンテナ利得−６ｄＢｉ以上
（ただしケーブル損失を考慮した動作利得はー８ｄＢｉ以上）
【００４９】
図７（Ａ）は、前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナを単独で測定したＶＳＷＲであって、２．４５ＧＨｚと５．２ＧＨｚとにおいて、目標値３．０を充分達成している上に、それぞれの周波数付近に広い同調周波数帯が得られた。
図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナについて、「パーソナルコンピュータに組みつけた状態」をシミュレートして計測したＶＳＷＲ図である。パーソナルコンピュータに組み込むことによって、充分なアースが得られたので、単独の場合（前掲のＡ図）よりも優れた性能を表している。
【００５０】
図８は、前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、２．４５ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
図９は、前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、５．２ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
これらの図表から、図１の実施形態のアンテナが優れた双方向指向特性を有していることが分かる。
【００５１】
図１０は、前記いずれの実施形態とも異なる実施形態を示し、（Ａ）は模式的な平面図、（Ｂ）はＶＳＷＲ図である。
この図１０のアンテナは、前掲の図１の実施形態に係るアンテナの応用例である。図１の実施形態において図７に示したような周波数帯域特性が得られることは既に述べた。この図７の例でも実用上充分に広い同調周波数帯域を有しているが、さらに研究を重ねた結果、グランドを広くすると同調周波数帯域が一層広くなることが確認された。
本図１０の実施形態は、こうした傾向を利用して図１の実施形態を係改良したものである。
すなわち、７バンドの多周波変形Ｔ形アンテナを構成するとともに充分なグランド面積を取って、７つのバンドの同調周波数帯域を重ね合わせて極端に広い同調周波数帯域を得た。
【００５２】
符号１６ａは電気的長さＬａがλａ／２の第１アンテナ素子、同じく１６ｂは電気的長さＬｂがλｂ／２の第２アンテナ素子、同じく１６ｃは電気的長さＬｃがλｃ／２の第３アンテナ素子、同じく１６ｄは電気的長さＬｄがλｄ／２の第４アンテナ素子、同じく１６ｅは電気的長さＬｅがλｅ／２の第５アンテナ素子、同じく１６ｆは電気的長さＬｆがλｆ／２の第６アンテナ素子、同じく１６ｇは電気的長さＬｇがλｇ／２の第７アンテナ素子である。
符号１６ｈは短絡ライン、符号１６ｉは給電ライン、符号１６ｊはグランド板（アース）である。
本図１０（Ｂ）に見られるごとく、アンテナ素子１６ａに対応する波長λａから、アンテナ素子１６ｇに対応する波長λｇまでの間に、７個のアンテナ素子の同調周波数帯が互いに重なって、極端に広い同調周波数帯が形成されている。
【００５５】
【発明の効果】
以上に本発明の実施形態を挙げてその構成，作用を明らかならしめたように、請求項１の発明方法によると、
きわめて広い周波数帯域の中で、任意の周波数（波長）に共振することができる。すなわち、任意の周波数の電波を送受信することができる。
その上、アンテナ装置全部が小形，軽量であって材料コストが低廉であり、小形（特に薄型）であるから、装着対象機器の外観に現れず、その意匠的価値を損なう虞れが無い。
しかも、装着対象機器の無線回路に対する電気的な接続が容易で組付け作業性が良い。
さらに、Ｘ軸方向に関して優れた双方向性を有していて、例えば無線ＬＡＮを構成するに適している。
この請求項１に係るアンテナ装置は、公知の基板の導通パターン形成技術を適用して、総べての構成部材（多数のアンテナ素子・短絡ライン・給電ライン・グランド）を一挙に製作することができる。このため、製造時の加工コストが低廉であるのみならず、大量生産した場合に製品の品質が均一である。
特記すべき効果は、フレキシブルな多周波変形Ｔ形アンテナ装置をパーソナルコンピュータに対して迅速かつ容易に設置することができることである。すなわち、格別に高度な知識や熟練を必要とせずに、機械的な装着と電気的な接続とを単一の工程で遂行できる。
しかも、パーソナルコンピュータに多周波変形Ｔ形アンテナを設置した状態で該アンテナ装置が外観に現れず、意匠的価値を損なう虞れが無い。
また、装着されたアンテナ装置がパーソナルコンピュータの外形輪郭から突出していないので、過って引っかけたり、外部障害物の衝突を受けて破損したりする虞れが無く、安全性が高い。
その上、収納のために伸縮させたり回動させたりする構造ではないので、使用開始や終了に際して手動操作を必要としない。このため、使用者が煩わしさを感じないだけでなく、時間的なロスを生じない。かつ、同様の理由により、誤操作によってアンテナ性能が低下したり、収納機構部分を破損させたりする危険性が皆無である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多周波変形Ｔ型アンテナの１実施形態を示す平面図であって、読図に便なるごとく、平面状の導電性部材に斑点を付するとともに、フィルムの輪郭を鎖線で描いてある。
【図２】本発明を適用して構成した３バンドアンテナの１例を模式的に描いた平面図である。
【図３】本発明に係る多周波アンテナの１実施形態の模式的な側面図であって、１部分を破断して描いてある。
【図４】前掲の図１および図３に示した実施形態に係る多周波アンテナをパーソナルコンピュータのダイカスト筺体に装着した状態を模式的に描いた部分破断側面図である。
【図５】前掲の図４に示した多周波変形Ｔ形アンテナを装着されたパーソナルコンピュータの全体的な外観斜視図に、アンテナ指向性を説明するための方位角度を付記した図である。
【図６】前掲の図１と異なる実施形態の多周波変形Ｔ形アンテナを示す模式的な平面図である。
【図７】前掲の図１に示した実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナのＶＳＷＲ図である。
【図８】前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、２．４５ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
【図９】前掲の図１の実施形態に係る２周波変形Ｔ形アンテナの、５．２ＧＨｚ、および、その近傍における指向特性図表に利得値を付記した図表であって、方位角度は前掲の図５に付記した角度に合わせてある。
【図１０】前記いずれの実施形態とも異なる実施形態を示し、（Ａ）は模式的な平面図、（Ｂ）はＶＳＷＲ図である。
【図１１】パーソナルコンピュータに装着するアンテナの公知例３個を描いた概要的な斜視図である。
【符号の説明】
０…ゼロオーム点、１…第１アンテナ素子、２…第２アンテナ素子、３…第ｎアンテナ素子、４…短絡ライン、５…グランド、６…給電ライン、７…同軸ケーブル、７ａ…中心導体、７ｂ…外部導体、７ｃ…同軸コネクタ、８…グランド板、９…フィルム、１０…銅箔またはフレキシブル基板、１２ａ，１２ｂ…ハンダ付、１３…ベース取付板、１４…パーソナルコンピュータ、１４ａ…液晶ディスプレー，１４ｂ…当て板，１４ｃ…ダイカスト筺体、１４ｄ…プラスチック枠板、１５…多周波変形Ｔ形アンテナ、１６…広帯域変形Ｔ形アンテナ、１７…折畳み形アンテナ、１８…アンテナ付ＰＣカード、１９…テレスコピックなロッドアンテナ。
Claims (1)
- 異なる周波数を有する複数種類の電波を送受信するアンテナにおいて、
直交座標Ｘ，Ｙを想定し、
電気的長さＬ1＝λ1／２の第１アンテナ素子（１）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
電気的長さＬ2＝λ２／２の第２アンテナ素子（２）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
電気的長さＬｎ＝λｎ／２の第ｎアンテナ素子（３）が、その長手方向をＸ軸と平行ならしめるとともに、その長手方向の中央の点をＹ軸上に位置せしめて配置されており、
かつ、上記複数個のアンテナ素子（１〜３）それぞれの長手方向の中央に位置する「インピーダンス０の点」が、相互に「Ｙ軸方向の短絡ライン（４）」によって接続導通されるとともに、
上記短絡ライン（４）の１端がグランド（５）に接地されており、
さらに、前記複数個のアンテナ素子（１〜３）それぞれについて、前記インピーダンス０の点から少し離れて２箇所に存在する「インピーダンス５０Ωの点（５０）」の何れか片方に、給電ライン（６）が接続導通されていて、
上記給電ライン（６）とグランド（５）とに同軸ケーブルを接続し得るようになっていて、
複数のアンテナ素子（１，２）、短絡ライン（４）、給電ライン（６）、およびグランド板（８）が、フレキシブル基板上の導通パターンによって構成されるとともに、これらの構成部分が電気絶縁性の柔軟なフイルム（９）によってパックされており、
かつ、同軸ケーブル（７）の中心導体（７ａ）が上記のフイルム（９）を貫通して前記給電ライン（６）に接続されるとともに、
該同軸ケーブルの外部導体（７ｂ）が、前記フイルムを貫通して前記グランド板（８）に接続導通されていて、
これらの構成部材が相互に結合されて１個のアンテナ装置アッセンブリを形成しており、
フレキシブル基板上の導通パターンとして形成され、フイルム（９）でパックされたグランド板（８）が、
パーソナルコンピュータの導電性の筺体（１４ｃ）と、
液晶ディスプレー（１４ａ）の背面に設けられている導電性の当て板（１４ｂ）との間に挟みつけられて、前記グランド板（８）が、これよりも広い導電性部材に対して静電的に結合されていることを特徴とする、多周波変形Ｔ型アンテナ。
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