JP5060938B2

JP5060938B2 - 無線ｌａｎ用アンテナ及び無線通信装置

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Publication number: JP5060938B2
Application number: JP2007331177A
Authority: JP
Inventors: 寧官
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2009153076A

Description

本発明は２．４／５ＧＨｚ共用できる無線ＬＡＮ用アンテナに関するものである。このアンテナを使用することにより、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ；非特許文献１参照）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（非特許文献２参照）で使用する２．４ＧＨｚ帯（２．４〜２．４８３５ＧＨｚ）と５ＧＨｚ（５．１５〜５．８７５ＧＨｚ）の２周波数帯域で無線信号を効率よく送受信することができる。

２．４／５ＧＨｚで使用できるアンテナは多く提案されている。半円型スロットアンテナに切り込みを入れた構造（非特許文献３参照）、板状逆Ｆアンテナ（Planar inverted-F antenna：以下、ＰＩＦＡと記す。）になっているもの（非特許文献４，５参照）、メアンダ状ストリップをもつ放射アームを備えるダイポールアンテナ（非特許文献６参照）が挙げられる。
http://www.ieee802.org/11 http://www.bluetooth.com/bluethooth/ H-M. Hsiao, J-W. Wu, J-H. Lu, and Y-D. Wang, "A novel dual-broadband semi-circle slot antenna for wireless communication,"IEEE AP-S int. Symp., pp. 385-388, 2007 H. S. Yoon and S. O. Park, "A dual-band internal antenna of PIFA type for Bluetooth/WLAN in mobile handsets,"IEEE AP-S Int. Symp., pp. 665-668, 2007 Y. S. Shin and S. O. Park, "A novel PIFA for 2.4 and 5 GHz WLAN application,"IEEE AP-S Int. Symp., pp. 645-648, 2007 S-H. Yeh, W-C. Yang and W-K. Su, "2.4/5.2 GHz WLAN unequal-arms dipole antenna with a meandered strip for omni-direcctional radiation patterns,"IEEE AP-S Int. Symp., pp. 649-652, 2007

しかしながら、非特許文献３〜６に開示された従来技術には、次のような問題がある。
非特許文献３に開示された半円型スロットアンテナは、良好な入力特性を有するが、大きなグランドを必要とし、小型化が困難である。
非特許文献４，５に開示されたＰＩＦＡも、前記半円型スロットアンテナと同様に大きなグランド板を使用しており、放射パターンが両周波数帯域で大きく変化し、無指向性が崩れる。
非特許文献６に開示されたダイポールアンテナは、グランドを必要としないが、非常に長い放射アームを必要とし、寸法が大きくなる問題がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、広帯域で整合する入力特性およびほぼ無指向性の放射特性が得られ、また平面構造で曲げることができ、無線通信装置の狭いスペースにも搭載可能な無線ＬＡＮ用アンテナの提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、グランドと、メアンダ状に屈曲しながら前記グランドのエッジと平行な方向に延びるメアンダ状アームと、前記グランドのエッジと平行に延び、その先端が折れ曲がって前記メアンダ状アームに接続する直線状アームとを有し、前記メアンダ状アームと前記直線状アームとからなる放射アーム全体で第１の周波数帯域の電波を放射するとともに、前記メアンダ状アームで第２の周波数帯域の電波を放射する無線ＬＡＮ用アンテナであって、前記グランドと前記放射アームとの間に給電点が設けられ、さらに、前記グランドと前記放射アーム間を短絡させるショートピンが設置されていることを特徴とする無線ＬＡＮ用アンテナ。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナにおいて、前記無線ＬＡＮ用アンテナが平面構造であり、かつ前記グランドと前記放射アームとを含む面積が３０×１８ｍｍ^２以下であることが好ましい。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナにおいて、前記無線ＬＡＮ用アンテナが金属膜又はＦＰＣで構成され、可撓性を有するものであることが好ましい。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナにおいて、前記直線状アームに、この直線状アームと平行に又は交差する方向で配置された給電用の同軸ケーブルが接続されたことが好ましい。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナにおいて、システム特性インピーダンスを５０Ωとしたとき、２．４〜２．４８３５ＧＨｚと４．９〜５．９ＧＨｚとの両方の周波数帯域でＶＳＷＲが２以下になる入力特性を有することが好ましい。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナにおいて、システム特性インピーダンスが５０Ωとしたとき、２．４ＧＨｚでＶＳＷＲが２以下になる帯域幅が４．５％以上、５ＧＨｚで同帯域幅が２６％以上になる入力特性を有することが好ましい。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナにおいて、任意の水平面において、２．４ＧＨｚ帯で指向性指標ｎ_ｄが０．３以下であり、かつ５ＧＨｚ帯で０．９以下である指向性を有することが好ましい。

また本発明は、前述した本発明に係る無線ＬＡＮ用アンテナを備えたことを特徴とする無線通信装置を提供する。

本発明の無線通信装置において、平面形状の無線ＬＡＮ用アンテナを無線通信装置の平面部分に取り付けたことが好ましい。

本発明の無線通信装置において、無線ＬＡＮ用アンテナをＬ字状またはＵ字状に変形させ、または無線通信装置のアンテナ設置位置の形状に合わせて変形させて無線通信装置に取り付けることもできる。

本発明の無線通信装置は、パーソナルコンピュータ、カーナビゲータ、携帯電話機、携帯ゲーム機からなる群から選択される１種であることが好ましい。

本発明の無線ＬＡＮ用アンテナは、グランドと、メアンダ状アームと、前記グランドのエッジと平行に延び、その先端が折れ曲がって前記メアンダ状アームに接続する直線状アームとを有し、前記メアンダ状アームと前記直線状アームとからなる放射アーム全体で第１の周波数帯域の電波を放射するとともに、前記メアンダ状アームで第２の周波数帯域の電波を放射する構成としたので、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈで使用する２．４ＧＨｚ帯（２．４〜２．４８３５ＧＨｚ）と５ＧＨｚ（５．１５〜５．８７５ＧＨｚ）の２周波数帯域で無線信号を効率よく送受信することができる。
本発明の無線ＬＡＮ用アンテナは、直線状アームとそれと交差する方向に設けられたメアンダ状アームとを組み合わせることにより、広帯域で整合する入力特性およびほぼ無指向性の放射特性を実現することができる。
また、本発明の無線ＬＡＮ用アンテナは、平面構造であり、金属膜やＦＰＣ等で作れば、容易に変形させることができ、アンテナを無線通信装置の狭いスペースに搭載することが可能となる。

本発明の無線通信装置は、前述した通り、広帯域で整合する入力特性およびほぼ無指向性の放射特性が得られ、また平面構造で曲げることができ、無線通信装置の狭いスペースにも搭載可能な無線ＬＡＮ用アンテナを備えたものなので、従来技術のアンテナを搭載した場合と比べてアンテナを小型化でき、装置のサイズをより小型化、薄型化することができる。

まず、複数帯域使用を実現するため、放射素子をメアンダにしたアンテナについて、以下の参考例に基づいて詳しく説明する。

図１は、参考例１のアンテナ構造を示す平面図である。この参考例１のアンテナは、グランド１と、その一端に接続された放射アーム２とを有し、この放射アーム２は、グランド１の一端からエッジに沿って延び、一回折り曲げた後、そのまま水平に延ばした形状になっている。グランド１と放射アーム２との境界部には、ショートピン３及び給電点４が設けられる。このアンテナの各部寸法ａ〜ｅは、ａ＝１８ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝８ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｅ＝３１ｍｍとなっている。

この参考例１のアンテナの放射入力特性は、第１の周波数帯域（２．４〜２．４８３５ＧＨｚ）で整合が取れるように放射アーム２の長さを調節している。また、アンテナの給電点４とショートピン３の位置やグランド１は、アンテナが小型のものとなるように、前記寸法ａ〜ｅのように形成している。この参考例１のアンテナのように、放射アーム２を折り曲げた後、そのまま延ばした構造では、放射アーム２が大きくなってしまう欠点がある。

この参考例１のアンテナで得られた入力特性を表す電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Voltage Standing Wave Ratio）を図２に示す。ただし、システムの特性インピーダンスは、５０Ωとする（以下、特にインピーダンスを記していない場合は本例と同じとする。）。図２に示す通り、このアンテナにおいてＶＳＷＲ≦２となる帯域は、２．３２〜２．４４ＧＨｚ（帯域幅ＢＷは５．０％）と４．９７〜５．６９ＧＨｚ（帯域幅ＢＷは１３．５％）である。ここで、帯域幅ＢＷは、次式（１）で定義するものである：

ただし、ｆ_ｌ、ｆ_ｈはそれぞれ帯域における最小と最大周波数である。
このように、参考例１の構造では、第２の周波数帯域（ＩＥＥＥ８０２．１１を余裕でカバーできる４．９〜５．９ＧＨｚ）を全てカバーすることができない。

図４と図５は、参考例１のアンテナにおいて、それぞれ第１と第２の周波数帯域の中心周波数である２．４５ＧＨｚと５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射パターンを表す。なお、図４及び図５の放射パターンは、図３に示す極座標を用いて作られたものである（以下の放射パターンを示す図についても同様である。）。この種のアンテナにおいては、ｘｙ面で無指向性が望ましいので、アンテナの指向性は、次式（２）によって定義される指向性指標ｎ_ｄを用いて評価する：

ただし、Ｇ_ｍａｘとＧ_ｍｉｎは、全フィールド（図中のＥ_{ｔｏｔａｌ}）に関する利得の最大値と最小値であり、単位は真値を用いるものとする。値が大きければ、放射特性が歪んでいることを示し、ｎ_ｄ＝０は無指向性を表す。
２．４５ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝−０．７６ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝１．９２ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．６０、
５．４０ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝−２．０４ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝３．３０ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝１．１０。

図６は、参考例２のアンテナを示す平面図である。この参考例２のアンテナは、グランド１と、その一端に接続された放射アーム２とを有し、この放射アーム２は、グランド１の一端からエッジに沿って延び、一度折り曲げて延ばした後、もう一度垂直に延ばした形状になっている。グランド１と放射アーム２との境界部には、ショートピン３及び給電点４が設けられる。このアンテナの各部寸法ａ〜ｅは、ａ＝１８ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝８ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｅ＝１２ｍｍとなっている。

この参考例２のアンテナの放射入力特性は、第１の周波数帯域で整合が取れるように放射アームの長さを調整している。また、アンテナの給電点４とショートピン３の位置やグランド１は、アンテナが小型のものとなるように、前記寸法ａ〜ｅのように形成している。この参考例２のアンテナは、放射アーム２が上に延びている分、アンテナの設置スペースが大きくなってしまう欠点がある。

この参考例２のアンテナで得られたＶＳＷＲを図７に示す。図７に示す通り、ＶＳＷＲ≦２となる帯域は、２．３０〜２．４２ＧＨｚ（ＢＷ＝５．１％）と４．８８〜５．５０ＧＨｚ（ＢＷ＝１１．９％）である。このように、参考例２の構造では、第２の周波数帯域を全てカバーすることができない。

図８と図９は、参考例２のアンテナにおいて、それぞれ第１と第２の周波数帯域の中心周波数である２．４５ＧＨｚと５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射パターンを表す。
２．４５ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝０．９７ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝２．１１ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．２６、
５．４０ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝−２．０２ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝１．９２ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．８５。

アンテナを小型化にする構造として、図１０に示す参考例３のアンテナのように、放射アーム２をメアンダ状に形成することが挙げられる。この参考例３のアンテナの放射入力特性は、第１の周波数帯域で整合が取れるように放射アーム２の長さを調整している。また、アンテナの給電点４、ショートピン３やグランド１は、アンテナが小型となるように、各部の寸法ａ〜ｆを、ａ＝１８ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝８ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｆ＝３ｍｍと設定している。

この参考例３のアンテナで得られたＶＳＷＲを図１１に示す。図１１に示す通り、ＶＳＷＲ≦２となる帯域は、２．２８〜２．４２ＧＨｚ（ＢＷ＝６．０％）と４．４８〜４．６６ＧＨｚ（ＢＷ＝３．９％）であり、第２周波数帯域の帯域幅が狭いことがわかる。

図１２と図１３は、参考例３のアンテナにおいて、それぞれ第１と第２の周波数帯域の中心周波数である２．４５ＧＨｚと５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射パターンを表す。
２．４５ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝０．９３ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝１．８３ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．２１、
５．４０ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝−５．９９ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝２．２５ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝１．４８。
特に放射パターンが第２周波数帯域で歪んでいることがわかる。

無線ＬＡＮにおけるアンテナは、２周波数帯で使用できることが求められており、特に５ＧＨｚ帯で広い帯域が要求されている。また、アンテナを移動体無線装置に設置する場合、できるだけ小型で、しかも高い利得をもつことが望ましい。さらに、放射特性は、できるだけ無指向であることが求められる。

これらの要求に応えるために、本発明は、グランドと、メアンダ状に屈曲しながら前記グランドのエッジと平行な方向に延びるメアンダ状アームと、前記グランドのエッジと平行に延び、その先端が折れ曲がって前記メアンダ状アームに接続する直線状アームとを有し、前記メアンダ状アームと前記直線状アームとからなる放射アーム全体で第１の周波数帯域の電波を放射するとともに、前記メアンダ状アームで第２の周波数帯域の電波を放射することを特徴とする無線ＬＡＮ用アンテナを提供する。

図１４は、本発明に係る無線ＬＡＮ用アンテナ（以下、アンテナと略記する。）の一実施形態を示す平面図である。本実施形態のアンテナ１１の基本的な構造はＰＩＦＡであり、図１４に示すように、グランド１と放射アーム１１Ａとの間に給電点４が設けられ、その近傍にグランド１と放射アーム１１Ａ間を短絡させるショートビン３が設置されている。放射アーム１１Ａは、グランド１のエッジとほぼ平行に直線状に配置されている直線状アーム６とその先に繋がれるメアンダ状アーム５とからなっている。このメアンダ状アーム５は、直線状アーム６の先端で折り曲げられてから、直線状アーム６に沿うように山と谷を交互に連ねたメアンダ状に延びている。

直線状アーム６とメアンダ状アーム５とからなる放射アーム１１Ａの全体は、周波数が低い第１の周波数帯域の動作に寄与する。そのとき放射アーム１１Ａの全長は、ほぼλ_１／４となっている。ただし、λ_１は第１の周波数帯域の中心周波数における電磁波の自由空間の波長である。また、放射アーム１１Ａの近傍に誘電体が存在する場合、波長が短縮されるので、その場合、λ_１は短縮された波長である。

このアンテナ１１において、メアンダ状アーム５が直線状アーム６の先で折り曲げられることにより、第２の動作周波数は、折り曲げられないときの第２の動作周波数に比べると大幅に低周波数側にシフトされる。これにより、２．４／５ＧＨｚの多周波数利用が可能となる。すなわち、もしメアンダ状アーム５が直線状アーム６の先で一旦折り曲げられていなければ、第２の動作周波数ｆ_２は第１の動作周波数ｆ_１の約３倍になる。したがって、ｆ_１＝２．４ＧＨｚとすると、ｆ_２＝７．２ＧＨｚになり、２．４／５ＧＨｚの２周波数帯域で利用するという目的を達成することができない。しかし、単純に直線状アームの先に延びる放射アームを折り曲げるだけでは、無線ＬＡＮで求められる２．４／５ＧＨｚの２周波数帯域の使用を満たすことができない。その場合、中心周波数がずれるだけでなく、周波数の帯域を調整することが困難となる。また、各使用周波数における放射特性がほぼ無指向性になるように合わせることも困難である。本発明では、直線状アーム６の先を折り曲げて、そこにメアンダ状アーム５を接続することにより、アンテナ１１が所望の周波数帯域で整合が取れるように調整できるだけでなく、放射特性がほぼ無指向性となるように調整することが可能となる。また、そうすることにより、アンテナ１１を小型にすることができる。

第２の動作周波数は、直線状アーム６とメアンダ状アーム５との結合の度合いによって決められる。メアンダ状アーム５は、直線状アーム６に接近する部分の長さ（ｌ_ｊ）および接近する距離（ｄ_ｉ）が自由に変えられるので、直線状アーム６との結合度を調整することができる。また、メアンダ状アーム５は、放射に寄与する電流分布の位置を変えることができるので、放射特性の指向性を調整することができる。本発明は、この直線状アーム６とメアンダ状アーム５を組み合わせた構造を用いることで、ＬＡＮとｂｌｕｅｔｏｏｔｈが使用できる所望の特性を実現している。

本発明の好ましい実施形態において、アンテナ１１は、次の各特性を有することが望ましい。
（１）２．４〜２．４８３５ＧＨｚと４．９〜５．９ＧＨｚとの両方の周波数帯域でＶＳＷＲが２以下になる入力特性を有すること。
（２）２．４ＧＨｚでＶＳＷＲが２以下になる帯域幅が４．５％以上、５ＧＨｚで同帯域幅が２６％以上になる入力特性を有すること。
（３）任意の水平面において、２．４ＧＨｚ帯で指向性指標ｎ_ｄが０．３以下であり、かつ５ＧＨｚ帯で０．９以下である指向性を有すること。
前記（１）〜（３）の各特性を有することで、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈで使用する２．４ＧＨｚ帯（２．４〜２．４８３５ＧＨｚ）と５ＧＨｚ（５．１５〜５．８７５ＧＨｚ）の２周波数帯域で無線信号を効率よく送受信することができる。

ポリイミド基材上に厚さ１５μｍの銅箔からなり、平面形状が図１５に示す形状のアンテナを作製した。このアンテナは、グランド１と、メアンダ状アーム５と、グランド１のエッジと平行に延び、その先端が折れ曲がってメアンダ状アーム５に接続する直線状アーム６とを有し、直線状アーム６の一端とグランド１の一部とがショートピン３を介して接続され、かつ直線状アーム６の中央部とその近傍のグランド１とに給電点４が設けられている。本実施例では、直線状アーム６の先端が直角に折れ曲がって上方に延び、その途中でメアンダ状アーム５の一端が接続された形状になっている。図１５に示す各部の寸法ａ〜ｇは、ａ＝１８ｍｍ、ｂ＝１８ｍｍ、ｃ＝６ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｅ＝３ｍｍ、ｆ＝４ｍｍ、ｇ＝５ｍｍとなっている。

本実施例のアンテナにおいて、放射入力特性は、第１の周波数帯域（２．４〜２．４８３５ＧＨｚ）で整合が取れるように放射アーム１１Ａの長さを調整している。また、アンテナの給電点４とショートピン３の位置やグランド１のサイズは、アンテナが小型となるように図示の寸法ａ〜ｇに設定している。メアンダ状アーム５は、入力特性が第２の周波数帯域（４．９〜５．９ＧＨｚ）で整合が取れるとともに、放射特性が無指向性となるように調整している。

本実施例のアンテナにおいて、ＶＳＷＲを測定した。その結果を図１６に示す。図１６に示す通り、ＶＳＷＲ≦２となる帯域は２．３７〜２．５３ＧＨｚ（ＢＷ＝６．５％）と４．７３〜６．１６ＧＨｚ（ＢＷ＝２６．３％）である。特に、第２の周波数帯は広い帯域幅を有する。

図１７と図１８は、それぞれ第１と第２帯域の中心周波数である２．４５ＧＨｚと５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示す。
２．４５ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝１．７９ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝２．５９ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．１８、
５．４０ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝−０．５５ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝２．８１ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．７４。
このように、本実施例のアンテナは、いずれの周波数帯域でも良好な無指向性を有することがわかった。

ポリイミド基材上に厚さ１５μｍの銅箔からなり、平面形状が図１９に示す形状のアンテナを作製した。このアンテナは、グランド１と、メアンダ状アーム５と、グランド１のエッジと平行に延び、その先端が折れ曲がってメアンダ状アーム５に接続する直線状アーム６とを有し、直線状アーム６の一端とグランド１の一部とがショートピン３を介して接続され、かつ直線状アーム６の中央部とその近傍のグランド１とに給電点４が設けられている。本実施例では、直線状アーム６の先端が直角に折れ曲がって上方に延び、その先端でメアンダ状アーム５の一端が接続された形状になっている。図１９に示す各部の寸法ａ〜ｇは、ａ＝１８ｍｍ、ｂ＝１８ｍｍ、ｃ＝６ｍｍ、ｄ＝２ｍｍ、ｅ＝３ｍｍ、ｆ＝４ｍｍ、ｇ＝５ｍｍとなっている。実施例１に比べると、アンテナ全体の大きさをさらに小さくしている。

本実施例のアンテナにおいて、ＶＳＷＲを測定した。その結果を図２０に示す。図２０に示す通り、ＶＳＷＲ≦２となる帯域は、２．３７〜２．４８ＧＨｚ（ＢＷ＝４．５％）と４．７２〜６．１３ＧＨｚ（ＢＷ＝２６．０％）である。特に、第２の周波数帯は広い帯域幅を有する。

図２１と図２２は、それぞれ第１と第２帯域の中心周波数である２．４５ＧＨｚと５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示す。
２．４５ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝１．４８ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝２．３３ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．２０、
５．４０ＧＨｚでは、Ｇ_ｍｉｎ＝−０．５６ｄＢｉ、Ｇ_ｍａｘ＝３．１６ｄＢｉ、ｎ_ｄ＝０．８１。
このように、本実施例のアンテナは、いずれの周波数帯域でも良好な無指向性を有することがわかった。

本発明のアンテナ１１は、給電点４に同軸ケーブルを接続して給電することができる。図２３は、同軸ケーブル接続の第１の例を示す図である。本例では、直線状アーム６の長手方向と直交する方向に同軸ケーブル７を配置し、同軸ケーブル７の導体を給電点４に接続している。この場合、同軸ケーブル７の外部導体９はグランド１に、内部導体８は放射アーム１１Ａの直線状アーム６に、それぞれ接続エリア１０を通じて接続させる。

図２４は、同軸ケーブル接続の第２例を示す図である。本例では、直線状アーム５の長手方向と平行に同軸ケーブル７を配置し、同軸ケーブル７の導体を給電点４に接続している。この場合、同軸ケーブル７が容易にアンテナ１１に接続できるように、グランド１と直線状アーム６にスペースを設けることができる。また、給電点４の構造を工夫すれば、同軸ケーブル７の外部導体９を放射アーム１１Ａ側に、内部導体８をグランド１側にそれぞれ接続させることも可能である。また、同軸ケーブル７は、左右いずれの方向からも給電することができる。

本発明に係るアンテナ１１は、平面構造であるため薄く、且つ小型なので、様々な無線通信装置に搭載することができる。
図２５は、パーソナルコンピュータの一例であるノートＰＣ１２のディスプレー１４に、本発明に係るアンテナ１１を搭載した場合の概念図を示す。図中、符号１２波ノーとＰＣ、１３はキーボード、１４はディスプレイである。本例示において、アンテナ１１は、ディスプレー１４の裏側に搭載するが、ディスプレー１４の裏側にある金属板がアンテナ１１へ及ぼす影響を小さくするために、通常、アンテナ１１はディスプレー１４のエッジ付近に搭載する。また、必要に応じて、同一デバイスに複数のアンテナ１１を同時に搭載することができる。また、ノートＰＣ１２に限らず、デスクトップＰＣ用のディスプレーやテレビに搭載することができる。

図２６は、本発明に係るアンテナ１１をカーナビゲータ１５に搭載した概念図を示す。図示のように、アンテナ１１は、カーナビゲータ１５のディスプレー１６付近の側面に搭載することが望ましい。
［実施例５（参考例）］

アンテナ１１は、グランド１を含めて平面構造であり、薄い金属膜やフレキシベルプリント回路（ＦＰＣ：Flexible Prnted Circuit）で作製することができる。その場合、アンテナ１１をデバイスの搭載場所に合わせて変形させて搭載することができる。図２７は、Ｌ字状にアンテナ１１を曲げて、デバイス１７の角部に搭載した状態を示す。その場合には、図示のように、アンテナ１１の放射アーム１１Ａと給電部分を変形させないことが望ましい。

また、図２８に示すように、アンテナ１１をＵ字状に曲げ、デバイス１８の一部に鞍状に搭載することもできる。この場合、図示のようにアンテナ１１の給電部分を変形させないことが望ましい。

参考例１のアンテナの平面図である。参考例１のアンテナの入力特性（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。アンテナの放射特性を測定する際の極座標を示す図である。参考例１のアンテナの２．４５ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。参考例１のアンテナの５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。参考例２のアンテナの平面図である。参考例２のアンテナの入力特性（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。参考例２のアンテナの２．４５ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。参考例２のアンテナの５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。参考例３のアンテナの平面図である。参考例３のアンテナの入力特性（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。参考例３のアンテナの２．４５ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。参考例３のアンテナの５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。本発明のアンテナの一実施形態を示す平面図である。実施例１のアンテナの平面図である。実施例１のアンテナの入力特性（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。実施例１のアンテナの２．４５ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。実施例１のアンテナの５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。実施例２のアンテナの平面図である。実施例２のアンテナの入力特性（ＶＳＷＲ）を示すグラフである。実施例２のアンテナの２．４５ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。実施例２のアンテナの５．４ＧＨｚにおけるｘｙ面の放射特性を示すグラフである。実施例３におけるアンテナへの同軸ケーブル接続の第１例を示す平面図である。実施例３におけるアンテナへの同軸ケーブル接続の第２例を示す平面図である。実施例４におけるノートＰＣへのアンテナの搭載状態を示す斜視図である。実施例４におけるカーナビゲータへのアンテナの搭載状態を示す斜視図である。実施例５（参考例）におけるＬ字状に曲げたアンテナのデバイスへの搭載状態を示す斜視図である。実施例５（参考例）におけるＵ字状に曲げたアンテナのデバイスへの搭載状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…グランド、２…放射アーム、３…ショートピン、４…給電点、５…メアンダ状アーム、６…直線状アーム、７…同軸ケーブル、８…内部導体、９…外部導体、１０…接続エリア、１１…アンテナ、１１Ａ…放射アーム、１２…ノートＰＣ、１３…キーボード、１４…ディスプレイ、１５…カーナビゲータ、１６…ディスプレイ、１７…デバイス、１８…デバイス。

Claims

グランドと、メアンダ状に屈曲しながら前記グランドのエッジと平行な方向に延びるメアンダ状アームと、前記グランドのエッジと平行に延び、その先端が折れ曲がって前記メアンダ状アームに接続する直線状アームとを有し、前記メアンダ状アームと前記直線状アームとからなる放射アーム全体で第１の周波数帯域の電波を放射するとともに、前記メアンダ状アームで第２の周波数帯域の電波を放射する無線ＬＡＮ用アンテナであって、
前記グランドと前記放射アームとの間に給電点が設けられ、さらに、前記グランドと前記放射アーム間を短絡させるショートピンが設置されていることを特徴とする無線ＬＡＮ用アンテナ。
前記無線ＬＡＮ用アンテナが平面構造であり、かつ前記グランドと前記放射アームとを含む面積が３０×１８ｍｍ^２以下であることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ用アンテナ。
前記無線ＬＡＮ用アンテナが金属膜又はＦＰＣで構成され、可撓性を有するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線ＬＡＮ用アンテナ。
前記直線状アームに、この直線状アームと平行に又は交差する方向で配置された給電用の同軸ケーブルが接続されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ用アンテナ。
システム特性インピーダンスを５０Ωとしたとき、２．４〜２．４８３５ＧＨｚと４．９〜５．９ＧＨｚとの両方の周波数帯域でＶＳＷＲが２以下になる入力特性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ用アンテナ。
システム特性インピーダンスが５０Ωとしたとき、２．４ＧＨｚでＶＳＷＲが２以下になる帯域幅が４．５％以上、５ＧＨｚで同帯域幅が２６％以上になる入力特性を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ用アンテナ。
任意の水平面において、２．４ＧＨｚ帯で指向性指標ｎ_ｄが０．３以下であり、かつ５ＧＨｚ帯で０．９以下である指向性を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ用アンテナ。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ用アンテナを備えたことを特徴とする無線通信装置。
平面形状の無線ＬＡＮ用アンテナを無線通信装置の平面部分に取り付けたことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
無線ＬＡＮ用アンテナをＬ字状またはＵ字状に変形させ、または無線通信装置のアンテナ設置位置の形状に合わせて変形させて無線通信装置に取り付けたことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
無線通信装置が、パーソナルコンピュータ、カーナビゲータ、携帯電話機、携帯ゲーム機からなる群から選択される１種であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の無線通信装置。