JPH1127024A

JPH1127024A - 情報端末用アンテナ装置

Info

Publication number: JPH1127024A
Application number: JP18896497A
Authority: JP
Inventors: Tamami Maruyama; 珠美丸山; Kazuhiro Uehara; 一浩上原; Kenichi Kagoshima; 憲一鹿子嶋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】一定のアンテナの開口面積を有するけれど
も、携帯性に優れ、小型で且つアンテナ特性に影響を与
えにくい、高速無線ＬＡＮシステムに用いられる情報端
末用アンテナ装置を提供する。【解決手段】ＣＤ−ＲＯＭディスクと実質的に同一の
径を有するアンテナがＣＤ−ＲＯＭ装置上に装着されて
おり、該アンテナの中心軸と、該ＣＤ−ＲＯＭ装置の駆
動軸とが実質的に同一軸であって、該ＣＤ−ＲＯＭディ
スクを搭載するための蓋の上に配置されている情報端末
用アンテナ装置である。また、アンテナはセクタアンテ
ナであって、該アンテナは裏内側が金属で蒸着されたレ
ドームで覆われているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型情報端末に
用いられるアンテナに関し、特に、高速無線ＬＡＮに用
いられる小型アンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】国内における、高速無線ＬＡＮシステム
は、ＲＣＲ標準規格（財団法人電波システム開発セン
ター：”構内無線局１９ＧＨｚ帯データ伝送用無線設備
標準規格”：RCR STD-34, March,1993. ）に基づいて、
モトローラ社のAltairシステム（James E.Mitzlaff: "R
adio Propagation and Anti-Multipath Techniques int
he WIN Environment," IEEE Network Magazine, vol.5,
No.6, pp.21-26, Nov.1991. ）と、ＮＴＴの１９ＧＨ
ｚ帯高速無線ＬＡＮシステム；VJ25方式（[1] 白土正、
花澤徹朗、岡田隆、丸山珠美：“高速無線ＬＡＮ装置の
開発“：NTT R&D、Vol.45, No.8, pp.95-104, Aug.,199
6. 、[2]T.Okada、T.Shirato 、H.Hara、M.Iki 、“VJ2
5 System: 19GHz High-speed WirelessＬＡＮ System
、”NTT REVIEW、Vol.9 、pp.86-92、Jan.1997. ）と
がある。Altairシステムの端末装置の場合は、装置全体
の大きさは約４０００ccであり、VJシステムの端末装置
の場合は３０００ccであり、主に、机の上や机の上のパ
ーソナルコンピュータやワークステーションあるいはパ
ーティションの上などに設置されており、いずれも情報
端末とともに携帯するには不便となる大きさであった。

【０００３】高速無線ＬＡＮシステムに用いられる従来
のアンテナ装置について以下に説明する。

【０００４】高速無線通信を行うためには、多重波環境
によって生じる遅延を抑圧するため、指向性を鋭くした
利得の高いアンテナが必要である。 Altair の場合は、
基地局（ＣＭ；Control module）に６０°ビーム６セク
タ、端末局（ＵＭ；User Module ）に６０°ビーム６セ
クタのアンテナを用いて伝送速度１０Mbpsを実現してい
る。またＶＪシステムの場合は、ＣＭにオムニアンテ
ナ、ＵＭに３０°ビーム１２セクタアンテナを用いて伝
送速度２５Mbpsを実現している。

【０００５】図１９（ａ）〜（ｃ）は、これらセクタア
ンテナについて説明している。図１９（ａ）は、セクタ
数が１２の場合のセクタアンテナを示している。本アン
テナは水平面内放射指向性（または円錐面内放射指向
性）の半値幅３０°となるアンテナを１２個並べ、中央
のアンテナ切り替えスイッチで、使用するアンテナを切
り替え、水平面内のどの方向にもビームを向けられるよ
うにしている。図１９（ｂ）は、セクタ数を６とし、半
値幅が６０°となるアンテナを６個並べて水平面内全て
を覆っている。図１９（ｃ）は、セクタ数を４とし、半
値幅が９０°となるアンテナを４個並べて水平面内全て
を覆っている。

【０００６】このようなセクタアンテナは、先ず、狭い
ビーム幅が要求されるにつれて高い利得を確保するため
の、大きな実効開口面積が必要となるため、各セクタ毎
のアンテナ単体の大きさが大きくなる。次に、ビーム幅
が狭くなるにつれて、周方向を覆うために必要となるア
ンテナの個数も増える。このため、セクタ数が増えるに
つれて、セクタアンテナ全体の大きさはセクタ数の約２
乗に比例すように大きくなってしまうという性質があ
る。

【０００７】従来の１２セクタアンテナ装置には、３次
元コーナーリフレクタ（内川潔，橋本安世，菊間信良、
稲垣直樹：“３次元コーナーリフレクタアンテナとその
UTDによる解析, ”：信学技報，AP93-104，pp.31-38，D
ec.(1993). ）がある。これで１２セクタアンテナを作
成すると、１９ＧＨｚでは地板直径１６０mm、高さ２０
mmとなる。本アンテナ装置の場合は、基本的に反射板の
大きさと開口面積に従ってアンテナの利得やビーム幅が
決定されるため、これ以上アンテナ装置を小さくするこ
とは困難であった。このため重量を軽くできないという
欠点もあった。

【０００８】また少しでも小さいアンテナを実現するた
めに誘電体を装荷した３次元コーナリフレクタ（白土
正，花澤徹朗，岡田隆，丸山珠美：“高速無線ＬＡＮ装
置の開発, ”：NTT R&D ，Vol.45, No.8, pp.95-104 ,
Aug.,1996.）がある。しかし、この場合も１９ＧＨｚ帯
で高さ１０mm、直径１５０mmでありこれ以上小さくする
ことはできない。

【０００９】一方、この３次元コーナーリフレクタアン
テナよりも小さい容積でこれを実現する平面パッチアン
テナ（上原一浩，関智弘，鹿子嶋憲一: “平面マルチビ
ームアレーアンテナを用いた２０ＧＨｚ帯１２セクタア
ンテナ”信学' 96春大 B-107 ,1996.、及び関智弘，
上原一浩，鹿子嶋憲一: “２０ＧＨｚ帯円柱フェーズド
アレーアンテナの移相器量子化の影響”信学｀96ソサイ
エティ大会 B-114, 1996.）が考えられている。しか
し、これらのアンテナは、前述の文献（白土正，花澤徹
朗，岡田隆，丸山珠美：“高速無線ＬＡＮ装置の開発,
”：NTT R&D ，Vol.45, No.8, pp.95-104 , Aug.,1996
. ）中にある設計条件、即ち、垂直面指向性のビーム
幅３０°、指向性利得１５ｄＢｉを満たすために、縦方
向に約半波長のアンテナを２段または３段の構成にする
ため、その高さは５０mmから７０mm程度となり、薄型化
の実現は困難であった。また、複雑な給電回路を必要と
するため、回路からの不要な放射や損失が問題となると
いう欠点も生じていた。

【００１０】また高さ６mmを実現する薄型アンテナとし
て、円形の地板の上にモノポール八木・宇田アンテナを
１２個並べたマルチセクタモノポール八木・宇田アレー
アンテナ（MS-MPYA ）（丸山珠美，上原一浩，鹿子嶋憲
一：“モノポール八木・宇田アレーアンテナを用いた無
線ＬＡＮ用小型マルチセクタアンテナの解析と設
計,”：信学論B-II，Vol.J-80-B-II, No.5 , pp.424-43
3, 5 月.,1997. ）が報告されている。

【００１１】図２０は、従来のMS-MPYA を用いたアンテ
ナ装置の構造を説明している。

【００１２】図２０において、２１は地板、２３はモノ
ポール八木・宇田アンテナ、２４はリフレクタとしてい
る円筒、２７は中央の円筒の内径の直径２ｓ、２９は円
筒および仕切り板の高さ、３１は仕切り板、４７は地板
の直径２ｒである。本アンテナはアレー長だけでなく、
地板や、隣接アレーとの相互結合の影響も有効に利用し
て、高さを低くすることが可能になっている。しかし、
リターンロスを抑えて帯域を確保するためには、放射素
子をアレー間に設置してある仕切り板３１からある程度
離さなくてはいけない必要があり、２７の中央の円筒の
直径２s は２λ程度必要となり、この結果地板直径は１
５０mm以下にできないという欠点があった。またこの仕
切り板３１は放射指向性を制御するために必要不可欠で
あった。即ち、従来の技術では、ＣＤ−ＲＯＭとほぼ同
じ大きさの直径１２０mmΦ以下の薄型の１２セクタアン
テナは存在しなかった。

【００１３】図２１は、これら、従来の無線ＬＡＮシス
テムで用いられたアンテナ装置を使用するときの様子を
説明している。

【００１４】図２１において、アンテナ１、該アンテナ
に接続されるＲＦ部７、及び該ＲＦ部に接続されるモデ
ム部８から構成されるアンテナ装置２と、情報端末４
と、アンテナ装置２と情報端末４とを接続するインタフ
ェース３と、ＰＣ−ＣＡＲＤ５と、該ＰＣ−ＣＡＲＤを
介して情報端末４に接続されるＣＤ−ＲＯＭ装置６とが
示されている。このように、従来の高速無線ＬＡＮ用の
アンテナ装置は大きくてかさばるため携帯に不便である
という欠点があった。またＣＤ−ＲＯＭやプリンタなど
を情報カードなどを介して接続すると、情報端末に複数
の機器が接続されてかさばるため、移動や携帯の際には
不便が生じていた。

【００１５】図２２は、携帯用に、情報端末に直接、ア
ンテナ装置を装着する従来の方法を説明している。

【００１６】図２２において、図２１と同一の参照符号
は、同一の対象を示している。セクタアンテナ１はセク
タ間のばらつきを防ぐためには、円形又は正多角形にす
るのが望ましい。一方、ＲＦ部やモデム部は基板を用い
るため直方体であることが装置の小型化や低コスト化に
望ましい。即ち、直方体であるほうが規格品や市販品を
用いやすく、プリントも容易であること、円形や変則的
な形状にプリントする場合に比較して余分なスペースを
作りにくいなどの利点がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の高速
無線ＬＡＮ用のアンテナ装置は、円形が望ましいアンテ
ナと、直方体が望ましいＲＦ部及びモデム部との間で、
装置の小型化や携帯性の向上に対して不都合が生じてい
た。また、従来のアンテナ装置は、小型化に対して、コ
ーナリフレクタ型の場合は直径と高さをともに小さくで
きない、平面アンテナの場合は高さを低くできない、モ
ノポール八木・宇田アンテナの場合は直径を小さくでき
ないという不都合が生じていた。このため、例えＲＦ部
やモデム部をどんなに小さくすることが可能になって
も、アンテナの小型化に限界があり、形状も円形が望ま
しいために、アンテナがアンテナ装置の小型化の妨げに
なってしまうという欠点があった。

【００１８】また、従来のアンテナを電波の遮蔽を防ぐ
ために高いところや端末から離れたところに設置しよう
とすると情報端末にいろいろなものがぶらさがり携帯に
不便であるという欠点も生じていた。しかし、円形のア
ンテナを直方体の筐体の上に乗せると、ＲＦ部やモデム
部を小さく製造できても、アンテナの形状と合わずアン
テナ部だけ突起してじゃまになるなどの欠点が生じる。

【００１９】また、アンテナが図２２のように低いとこ
ろにあると、情報端末を使用する人間が、基地局（Ｃ
Ｍ）からの電波を遮るなどの問題も生じる。

【００２０】図２３は、この基地局（ＣＭ）からの電波
を遮ってしまうのを防ぐため、アンテナ装置１を、情報
端末４のディスプレイの上に設置した従来のアンテナ装
置の一例である。

【００２１】図２３において、図２１と同一の参照符号
は同一の対象を示しているが、更に、ＲＦ部とアンテナ
装置を接続する高周波ケーブル９が示されている。この
ように、アンテナを筐体から離して高いところに設置し
ようとすると、情報端末に個別に接続されるものが増え
て不便でありまた小型にできないという欠点が生じる。
またアンテナ装置とＲＦ部を接続する高周波ケーブルか
らのロスも問題になる。

【００２２】更に、従来のセクタアンテナは、図２１の
ように直方体の装置（筐体）の上におくと、筐体の角か
らの回折が問題になったり、筐体の端までが長い場合と
短い場合でチルト角や垂直面内放射指向性が異なる（An
tenna Engineering handbookp.12-20、特願平７- ３１
４８８４）などの、問題があった。

【００２３】本発明は前述のような問題点を解決するた
めになされたもので、利得、ビーム幅、パターン形状な
ど従来のアンテナ特性を損なわずに高さとアンテナ直径
とを小さくした小型のマルチセクタアンテナ装置を実現
することを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、記録デ
ィスクと実質的に同一の径を有するアンテナが記録ディ
スク駆動装置上に装着されており、該アンテナの中心軸
と、該記録ディスク駆動装置の駆動軸とが実質的に同一
軸となるように配置されている情報端末用アンテナ装置
が提供される。また、情報端末の記録ディスク駆動装置
としては、ＣＤ−ＲＯＭ装置であるのが好ましい。更
に、記録ディスク駆動装置において記録ディスクを搭載
するための蓋の上に装着されているのが好ましい。この
ように、本来円形の薄型の形状であるＣＤ−ＲＯＭ装置
と円形の薄型のアンテナ装置とを一体とするために、通
常の方形の筐体（基板の形に従った）と比較してアンテ
ナ用の特別な空間を必要とせずに、一定の径のアンテナ
の開口面積を確保することができる。更に、円形状のア
ンテナと一体化される装置が、薄い円形状のディスクを
駆動する装置であるために、アンテナ特性に方形の筐体
からの影響を与えることがなく、指向特性の優れたアン
テナ装置を実現することができる。

【００２５】前記アンテナが、１つ以上のアンテナを有
するセクタアンテナであり、また、少なくとも１つの表
面が金属の地板と、複数の励振器と、該複数の励振器の
それぞれに対する複数の導波器と、隣り合う励振器間を
覆う金属フィンと、側面が筒状の反射板とを有する地板
付マルチセクタモノポール八木・宇田アレーアンテナ装
置であり、更に、該各励振器が整合回路を有しているの
が好ましい。導波器を利用しており、アレー長で特性が
決まるアンテナであるために、従来困難であった１２セ
クタ以上の狭ビームマルチセクタアンテナも薄型な構成
を実現できる。また、モノポール・八木・宇田アンテナ
が低姿勢であるために、小型・薄型１２セクタアンテナ
装置を実現できる。更に、整合回路を用いることによっ
て整合できるので、アンテナ素子を反射板に近接させ
て、直径を小さくすることが可能になる。これにより、
薄型１２セクタアンテナの径を小型にしＣＤ−ＲＯＭと
ほぼ同じ径を有するのアンテナを実現することが可能と
なる。

【００２６】アンテナがレドームで覆われており、該レ
ドームの裏内側に金属が蒸着されているのが好ましい。
これにより、製造方法及びアンテナ特性を変えることな
く利得を高くし、アンテナ特性を改善することができ
る。

【００２７】アンテナ用のＲＦ部が一体として更に備え
ており、情報端末に備えられたモデム部とケーブルで接
続されているのが好ましい。また、アンテナ用のＲＦ部
と、該ＲＦ部に接続されるモデム部とを一体として更に
備えており、情報端末とケーブルで接続されているのも
好ましい。このように、ＲＦ部をアンテナ装置に近接し
ておくことにより、ロスが問題になりやすい高価で硬質
の高周波ケーブルを不要とすることができる。

【００２８】情報端末に着脱可能であり、該情報端末の
使用時に前記アンテナが水平となるように配置されてい
るのが好ましい。また、前記情報端末は、重畳する上側
プレートと下側プレートとが、１つの辺を枢軸に開閉可
能なノート型であって、重畳する情報端末の上側プレー
トの上面とアンテナ装置とが、該枢軸となる辺と反対の
辺を枢軸に開閉可能であり、情報端末の上側プレートと
下側プレートとを閉じた状態において、該上側プレート
の上面とアンテナ装置とが閉じた状態となり、該アンテ
ナ装置が該下側プレートと平行になるように配置されて
おり、情報端末の上側プレートと下側プレートとを開い
た状態において、該上側プレートの上面とアンテナ装置
とが開いた状態となり、該アンテナ装置が該下側プレー
トと平行になるように配置されているのが好ましい。ア
ンテナ装置を装着したＣＤ−ＲＯＭ装置は薄型にできる
ため、収納時には、情報端末全体がほぼ従来の形状と同
様の大きさとなり十分なコンパクト性を実現でき、鞄な
どへの収納も便利である。更に、使用時には、アンテナ
が情報端末のディスプレイの背後であって人間の体や頭
の反対側に開くようになるので、電波の遮蔽による通信
の切断をふせぐことも可能になる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態をより詳細に説明する。また、同一の参照符号は、
複数の図面に渡って同一の対象物を示している。

【００３０】図１は、高速無線ＬＡＮに用いられる本発
明による携帯型情報端末用アンテナの第１の実施形態を
表している。

【００３１】図１において、ＣＤ−ＲＯＭ装置６と、該
ＣＤ−ＲＯＭ装置６上に装着したアンテナ１と、該アン
テナ１に接続されるＲＦ部７と、該ＲＦ部７に接続され
るモデム部２と、該ＲＦ装置７と該モデム部２とを接続
する手段である１４０MHz 同軸ケーブル１３と、情報端
末４と、該ＣＤ−ＲＯＭ装置６を該情報端末４に接続す
る情報カード１０と、無線ＬＡＮ用端末装置のモデム部
２を情報端末４に接続する情報カード１１と、該ＣＤ−
ＲＯＭ装置６と該情報カード１０を接続するケーブル１
４とが示されている。

【００３２】このように、本来、円形のＣＤ−ＲＯＭを
収納するためのＣＤ−ＲＯＭ装置と、円形にすることが
電波の不感地とかつセクタ間のばらつきをなくすのにふ
さわしいセクタアンテナを１つの装置とすることによ
り、図２２のようにアンテナ装置が小型化のじゃまにな
ったり、図２３のように、情報端末に複数の装置が取り
付けられて使いにくくなるのを防ぐことが可能になる。
またアンテナ装置１を装着したＣＤ−ＲＯＭ装置６は、
ケーブル１３とケーブル１４とで接続されており、情報
端末を使用する者の人体や人頭などによる電波の遮蔽を
ふせげるように、任意の場所に設置することができる。
またケーブル１３とケーブル１４とは同じカバーに収納
することで、ケーブルがじゃまになるのをふせぐことが
できる。

【００３３】図２は、高速無線ＬＡＮに用いられる本発
明による携帯型情報端末用アンテナの第２の実施形態を
表している。

【００３４】図２において、アンテナ装置のモデム部２
に、予めＣＤ−ＲＯＭ装置６とアンテナ１とを接続でき
るケーブルの口を設けて置き、ここにＣＤ−ＲＯＭ装置
が接続できるようにしている例である。

【００３５】図３は、高速無線ＬＡＮに用いられる本発
明による携帯型情報端末用アンテナの第３の実施形態を
表している。

【００３６】図３において、更に、ＣＤ−ＲＯＭ装置６
を情報端末４へ接続するケーブルの口４３、モデム部２
を情報端末４へ接続するケーブル４４、モデム部２を情
報端末４へ接続するケーブルの口４５が示されている。
図３は、アンテナ装置をＣＤ−ＲＯＭ装置６に一体とし
て取り付けて、情報端末４に接続する例である。ケーブ
ル１３はそれぞれＣＤ−ＲＯＭ装置の中に収納されてい
る。ケーブル４４はモデム部２からケーブル１４の接続
口までは装置の中に収納し、装置の外はケーブル１４と
同じカバー内に収納している。

【００３７】図４は、高速無線ＬＡＮに用いられる本発
明による携帯型情報端末用アンテナの第４の実施形態を
表している。

【００３８】図４（ａ）は情報端末を収納（閉じた）時
の、図４（ｂ）は情報端末を使用（開いた）時の一実施
形態を示している。図４（ｃ）は図４（ａ）の収納時に
情報端末を上から見た平面図である。ＣＤ−ＲＯＭ装置
６に装着したアンテナ装置は高い位置にあって、情報端
末４と共に収納でき、又は折り畳んだりできる構造であ
るのが望ましい。図４はこれを実現する一実施形態を示
している。また、情報端末４のディスプレイと反対側で
あって水平にアンテナ装置が配置されることで、電波を
遮蔽する心配もなくなる。

【００３９】図５は、本発明による携帯型情報端末用ア
ンテナの収納時のケーブル１３及びケーブル１４の全て
が装置全体に組み込まれている一実施形態を表してい
る。

【００４０】図５（ａ）は収納時の側面図であり、図５
（ｂ）は図５（ａ）の上から見た平面図である。これに
より収納時の利便性が向上する。

【００４１】図６は、本発明によるアンテナ装置をＣＤ
−ＲＯＭ装置に装着する方法の詳細を示す概略図であ
る。図６（ａ）は側面図、図６（ｂ）は上から見た平面
図である。

【００４２】図６において、更に、ＣＤ−ＲＯＭ装置６
の蓋１５と、該蓋１５へ装着するアンテナ装置のレドー
ム１６と、ＣＤ−ＲＯＭ装置６内に収納されるＣＤ−Ｒ
ＯＭディスク４６とが示されている。ＣＤ−ＲＯＭ装置
６を、予め円形状にすることによって、アンテナのセク
タ間の性能にばらつきが生じるのを防いでいる。

【００４３】図７は、本発明によるアンテナ装置をＣＤ
−ＲＯＭ装置に装着する方法の詳細を示す概略図であ
る。図７（ａ）は側面図、図７（ｂ）は上から見た平面
図である。

【００４４】図７において、更に、アンテナ装置取り付
け金具１８が示されている。このように本発明は、既存
の情報端末の上においてＣＤ−ＲＯＭ装置の面積をほと
んど変えずにアンテナ装置を装着することが可能であ
る。

【００４５】図８は、ＣＤ−ＲＯＭディスクの出し入れ
部分が蓋状になっている、開閉式ＣＤ−ＲＯＭ装置の一
実施形態を表している。ＣＤ−ＲＯＭの蓋の中にアンテ
ナとＲＦ部が内蔵されており、該蓋と一体となって開閉
するものである。

【００４６】図９は、ＣＤ−ＲＯＭディスクの出し入れ
部分が水平に移動するトレーを有する引き出し式ＣＤ−
ＲＯＭ装置の一実施形態を表している。

【００４７】図９において、更に、ＣＤ−ＲＯＭディス
クを出し入れするための引き出しトレー１７が示されて
いる。アンテナ装置の部分はＣＤ−ＲＯＭディスクの出
し入れの際にも定位置にある。

【００４８】図８の開閉式及び図９の引き出し式のいず
れの場合も、前述の図１から図７まで示したいずれの実
施形態も用いることができる。但し、アンテナ特性に影
響を与えにくく、且つアンテナ装置を機械的に消耗させ
ないのは図９の引き出し式の方である。

【００４９】次に、高速無線ＬＡＮシステムに適し且つ
ＣＤ−ＲＯＭディスクとほぼ同一の径を有する本発明の
１２セクタアンテナについて説明する。

【００５０】図１０は、ＣＤ−ＲＯＭディスクとほぼ同
一の径を有する本発明の１２セクタアンテナの一実施形
態を表している。図１０（ａ）はアンテナの全体構造、
図１０（ｂ）はアンテナの部分詳細構造、図１０（ｃ）
はアンテナの全体を裏から構造、図１０（ｄ）はアンテ
ナ装置のモノポール八木・宇田アンテナの、１セクタ分
の構造の断面図を表している。

【００５１】図１０において、更に、地板２１、モノポ
ール八木・宇田アンテナの各々２３−１から２３−１
２、リフレクタとしている円筒２４、中央の円筒の内径
の直径２７、アレー長２８、リフレクタとしている円筒
と仕切り板の高さ２９、仕切り板の長さ３０、仕切り板
３１、給電素子３２、導波器３３、金属コーティング３
４、誘電体３５、整合回路３６、５０Ωストリップライ
ン３８、セクタ切り替えスイッチ４９を示している。本
アンテナ装置は表面が金属であれば動作するので、３５
の材質は誘電体でも金属でも構わないが、誘電体にする
と、３８のストリップラインが作りやすく、整合回路３
６もこの誘電体に同時にプリントできるという利点があ
る。このような、地板付モノポール八木・宇田アンテナ
を金型を用いて成形しアンテナの調整に必要な製造工数
を減らす方法（特願平：９- １１９３８５）が考案され
ているが、本発明のアンテナ装置は、図１０に示すよう
な整合回路を設置した場合も、この金型成形製造を適用
することが可能である。

【００５２】図１１は、セクタアンテナ装置の整合回路
の他の実施形態を表している。

【００５３】図１１において、更に、５０Ωコネクタ３
７、セミリジッドケーブル３９、５０Ω同軸線路４０を
示している。このように、給電素子３２は図１０のよう
な構造の他に、図１１のようにセミリジッドケーブル３
９を差し込みそのコネクタ３７の先に整合回路３６を接
続し５０Ω同軸４０へ接続する方法もある。

【００５４】図１２は、図１０において、地板２１の直
径４７を１２０mmΦ、円筒及び仕切り板の高さ２９を６
mm、円筒の内径の直径２７を１５mmΦ、アレー長２８を
３６. ８mm、仕切り板の長さ３０を８mmにした際の放射
指向性を表す特性図である。ここで放射指向特性はモー
メント法を用いた計算で求めている。本アンテナ装置の
円錐面内放射指向性の−３ｄＢビーム幅は２９°、垂直
面内放射指向性の−３ｄＢビーム幅は３５°、チルト角
１８°、バックローブはほぼ−２０ｄＢ、第１サイドロ
ーブはほぼ−１５ｄＢとなっており、指向性について
は、アンテナ直径を１５０mmΦから１２０mmΦに小さく
しても問題が生じることなく、円錐面半値幅約３０°の
セクタビーム、垂直面は半値幅約３０°、チルト角約２
０°のチルトビームとなり、従来の、１９ＧＨｚ帯高速
無線ＬＡＮ装置（白土正，花澤徹朗，岡田隆，丸山珠
美：“高速無線ＬＡＮ装置の開発, “：NTT R&D ，Vol.
45, No.8, pp.95-104 , Aug.,1996 . ）で要求されるア
ンテナ指向性に関する条件をほぼ満たしていることがわ
かる。

【００５５】図１３は、この地板直径４７を１２０mmΦ
としたとき、アンテナ装置に図１０の３６の整合回路を
用いない場合の周波数特性図である。図１３（ａ）はリ
ターンロスの周波数特性図である。周波数１９. ５の近
くでリターンロスは最も小さくなっているが、それでも
−１０ｄＢ以下にはならない。図１３（ｂ）はこのとき
のインピーダンス周波数特性である。リアクタンスＸは
１９. ５ＧＨｚの付近で０Ωになっており、またレジス
タンスＲは１９. ５ＧＨｚの付近で最も高く２０Ω程度
である。図１３の周波数特性は、図１０のようにアンテ
ナ装置に整合回路３６を設置することで容易に解決でき
る。

【００５６】図１３（ｂ）は、１／４波長整合回路を用
いたインピーダンスの周波数特性図である。即ち、理論
（オーム社、電子通信学会編“アンテナ工学ハンドブッ
ク、pp.239〜224.”）に基づいて、２０Ωのインピーダ
ンスを５０Ωに整合させ、図１０（ｃ）の整合回路３６
を１９ＧＨｚで動作させるには、幅７. ３mm、長さ３.
８mm程度、５０Ωストリップライン３７を幅４. ３mm、
長さ３. ８mm程度とすればよい。

【００５７】図１４は、インピーダンス整合回路の他の
実施形態を表している。

【００５８】高周波の場合は、整合回路には分布定数回
路を用いるが（オーム社、電子通信学会編“アンテナ工
学ハンドブック、pp.239〜224.”）、図１４（ａ）のよ
うにスタブ整合回路を用いる場合、インピーダンス２０
＋０j Ωは線路の特性インピーダンス５０Ωよりも小さ
いから、スタブから抵抗までの長さl₁とスタブの長さl₂
は図１４（ｂ）に示した式でほぼ決定できる。即ち、図
１３のようなインピーダンス特性のアンテナ装置を、図
１４のようなスタブ整合回路で整合する場合は、l₁を約
０. ０９５波長（１. ４mm）、l₂を約０. ３６波長
（５. ４mm）とする。

【００５９】図１５は、他のインピーダンス整合回路の
一実施形態であって、集中定数整合回路素子を用いた整
合回路の一例である。

【００６０】ここで、図１２において、線路の特性イン
ピーダンスＺ_o は５０Ω、アンテナのインピーダンスＲ
は２０＋０j Ωであるから、Ｌ及びＣの値は図１２にお
ける１及び２式から求められる。ここでωは角周波数で
ある。

【００６１】図１６は、本発明のアンテナ装置のレドー
ムの裏内側に金属を蒸着したときのアンテナ装置を表し
ている。

【００６２】図１６において、更に、レドームの裏に蒸
着される金属４１、該金属４１の直径４２、中央の円筒
の内径の直径２７、リフレクタとしている円筒や仕切り
板の高さ２９、仕切り板の長さ３０、レドーム１６を示
している。このように金属を蓋の裏に蒸着する形にすれ
ば、金型成形可能なマルチセクタモノポール八木・宇田
アンテナの利点を損なうことなくアンテナ装置を製造す
ることができる。

【００６３】図１７は、図１２の特性が得られたときと
同じ寸法の図１０のアンテナ装置に、図１６の４２の直
径が２５mmΦとなる金属４１をレドーム１６の裏内側に
蒸着したときのアンテナ特性図である。

【００６４】図１７（ａ）はレドームの裏内側に金属を
蒸着した場合と蒸着しない場合との利得の変化を示す図
である。導波器数が９でも８でもいずれも、金属蓋の設
置によって、約０. １ｄＢ利得が増加することがわか
る。特に、素子数９のときに金属蓋を設置することで、
従来の、１９ＧＨｚ帯高速無線ＬＡＮ装置（白土正，花
澤徹朗，岡田隆，丸山珠美：“高速無線ＬＡＮ装置の開
発, “：NTT R&D ，Vol45 , No.8, pp.95-104 , Aug.,1
996.）と同じ利得が得られることがわかる。即ち、金属
蓋の設置は、高さや半径に制限があって、限られたスペ
ースしか使用できないようなセクタアンテナにおいて、
有効となる技術であることがわかる。

【００６５】図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の場合の放
射指向性を示す図である。これにより、図１２で示した
放射指向性とほとんど同じセクタビームが得られてお
り、蓋の設置は放射指向性に対してパターン形状を変え
るような悪い影響を与えないことがわかる。このマルチ
セクタモノポール八木・宇田アンテナに金属蓋を設置す
る効果はこのアンテナの大きさによらずに有効である。

【００６６】図１８は、図１６の円筒リフレクタの直径
２７を３０mmΦ及びアンテナ装置１の地板の直径を１５
０mmにした際の利得を、金属蓋の直径をパラメータとし
て測定した値である。蓋を用いることにより、利得が
０. ３ｄＢ上昇することがわかる。

【００６７】

【発明の効果】本発明の情報端末用アンテナ装置によれ
ば、ＣＤ−ＲＯＭディスクと実質的に同一の径を有する
アンテナがＣＤ−ＲＯＭ駆動装置上に装着されており、
該アンテナの中心軸と、該ＣＤ−ＲＯＭディスク駆動装
置の駆動軸とが実質的に同一軸となるように、該ＣＤ−
ＲＯＭ装置の蓋の上に配置されているために、アンテナ
用の特別な空間を必要とせずに、一定の径のアンテナの
開口面積を確保することができる。つまり、携帯型の情
報端末に最も必要な小型化を実現することができる。更
に、円形状のアンテナと一体化される装置が、薄い円形
状のディスクを駆動する装置であるために、方形の筐体
の角部の影響によってアンテナの指向性がセクタ毎に異
なることがないアンテナ装置を実現することができる。

【００６８】前記アンテナが、１つ以上のアンテナを有
するセクタアンテナであり、地板付マルチセクタモノポ
ール八木・宇田アレーアンテナ装置であるために、小型
・薄型１２セクタアンテナ装置を実現できる。更に、整
合回路を用いることによってリターンロスが増加して整
合がとれなくなることを防ぐので、アンテナ素子を反射
板に近接させて、直径を小さくすることが可能になる。
これにより、薄型１２セクタアンテナの径を小型にしＣ
Ｄ−ＲＯＭとほぼ同じ径を有するのアンテナを実現する
ことが可能となる。この結果、本発明のアンテナは、１
９ＧＨｚ帯高速無線ＬＡＮシステムに要求される設計条
件を満たす、１２セクタアンテナをＣＤ−ＲＯＭとほぼ
同じ大きさ、即ち、直径１２０mmΦ、高さ６mmで実現で
きる。

【００６９】アンテナは、裏内側が金属で蒸着されてい
るレドームで覆われているので、利得が高くなり、アン
テナ特性を改善することができる。この結果、指向性形
状などに影響を与えることなく、利得を０. １ｄＢから
０. ３ｄＢ程度大きくすることができる。更に、安価に
製造することが可能である。

【００７０】アンテナ装置において、アンテナとＲＦ部
とが一体として備えることによって、ＲＦ部をアンテナ
装置に近接しておくことにより、ロスが問題になりやす
い高価で硬質の高周波ケーブルを不要とすることができ
る。また、アンテナ装置において、アンテナとＲＦ部と
モデム部とを一体として備えることによって、情報端末
に特別にモデムを備える必要もなくなる。

【００７１】ノート型情報端末の使用時に該端末のディ
スプレイの背後にアンテナ装置が水平に配置されるの
で、人間の体や頭の反対側に開くようになり、電波の遮
蔽による通信の切断をふせぐことも可能になる。また、
収納時に該端末と該アンテナ装置とが重畳して一体とな
るために、十分なコンパクト性を実現でき、鞄などへの
収納も便利である。

【００７２】以上、前述したように、本発明は、ＣＤ−
ＲＯＭディスクと実質的に同一の径を有するアンテナが
ＣＤ−ＲＯＭ装置上に装着されており、該アンテナの中
心軸と、該ＣＤ−ＲＯＭ装置の駆動軸とが実質的に同一
軸となるように配置されるという特別の構成によって、
一定のアンテナの開口面積を有するけれども携帯性に優
れ、小型で且つアンテナ特性に影響を与えにくい、高速
無線ＬＡＮシステムに用いられる情報端末用アンテナ装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ装置の第１の実施形態を示す
構成図である。

【図２】本発明のアンテナ装置の第２の実施形態を示す
構成図である。

【図３】本発明のアンテナ装置の第３の実施形態を示す
構成図である。

【図４】本発明のアンテナ装置と情報端末とが一体とな
った実施形態を表す構成図である。（ａ）は収納時の側
面図であり、（ｂ）は使用時の側面図であり、（ｃ）は
収納時の上から見た平面図である。

【図５】図４の場合のアンテナ装置と情報端末とを接続
するケーブルの実施形態を表す構成図である。（ａ）は
収納時の側面図であり、（ｂ）は収納時の上から見た平
面図である。

【図６】本発明のアンテナ装置を専用のＣＤ−ＲＯＭ装
置上に装着した構成図である。（ａ）は側面図であり、
（ｂ）は上から見た平面図である。

【図７】本発明のアンテナ装置を既存のＣＤ−ＲＯＭ装
置上に装着した構成図である。（ａ）は側面図であり、
（ｂ）は上から見た平面図である。

【図８】本発明のアンテナ装置を装着した開閉式のＣＤ
−ＲＯＭ装置の構成図である。（ａ）は側面図であり、
（ｂ）は上から見た平面図である。

【図９】本発明のアンテナ装置を装着した引き出しトレ
ー式のＣＤ−ＲＯＭ装置の構成の側面図である。

【図１０】本発明のアンテナの実施形態の構造図であ
る。（ａ）はアンテナ全体の構造図であり、（ｂ）はア
ンテナの部分詳細構造図であり、（ｃ）はアンテナ全体
を裏から見た構造図であり、（ｄ）はアンテナのモノポ
ール八木・宇田アレーの部分の断面図である。

【図１１】本発明のセクタアンテナ装置の整合回路の他
の実施形態の構造図である。

【図１２】図１０のアンテナにおける、円錐面内放射指
向性及び垂直面内放射指向性を示す図である。

【図１３】図１０のアンテナにおいて整合回路を備えな
い場合の周波数特性図である。（ａ）はリターンロスの
周波数特性図であり、（ｂ）はインピーダンスの周波数
特性図である。

【図１４】本発明の整合回路の実施形態の理論図であ
る。（ａ）は等価回路図であり、（ｂ）は理論式であ
る。

【図１５】本発明の集中定数回路を用いた整合回路の等
価回路図及び理論式である。

【図１６】本発明のアンテナの上部において、裏内側に
金属を蒸着したレドームの構成図である。（ａ）はレド
ームをかぶせた場合の構成図であり、（ｂ）はレドーム
を開いた場合の構成図である。

【図１７】図１２の特性が得られた図１０のアンテナ装
置において、金属で蒸着されたレドームをかぶせた場合
の指向特性図である。（ａ）は金属蓋と指向性利得の関
係を表すグラフであり、（ｂ）は放射特性図である。

【図１８】本発明によるアンテナ装置の金属蓋の半径と
利得との関係を表すグラフである。

【図１９】従来のセクタアンテナの概念図である。
（ａ）はセクタ数１２であり、（ｂ）はセクタ数６であ
り、（ｃ）はセクタ数４である。

【図２０】従来のセクタアンテナの構成図である。

【図２１】従来の高速無線ＬＡＮシステムにおけるアン
テナ装置の一例である。

【図２２】従来の高速無線ＬＡＮシステムにおけるアン
テナ装置の他の一例である。

【図２３】従来の高速無線ＬＡＮシステムにおけるアン
テナ装置の他の一例である。

【符号の説明】

１アンテナ２アンテナ装置３アンテナ装置と情報端末とを接続するインタフェー
ス４情報端末５ＰＣ−ＣＡＲＤ６ＣＤ−ＲＯＭ装置７ＲＦ部８モデム部９ＲＦ部７とアンテナ装置２とを接続する高周波ケー
ブル１０、１１情報カードの差し込み口１２アンテナ装置を蓋の部分に装着したＣＤ−ＲＯＭ
装置１３ＲＦ部とモデム部とを接続する１４０ＭＨｚ同軸
ケーブル１４ＣＤ−ＲＯＭ装置と情報端末とを接続するケーブ
ル１５ＣＤ−ＲＯＭ装置用の蓋１６ＣＤ−ＲＯＭ装置の蓋へ装着するアンテナ装置の
レドーム１７ＣＤ−ＲＯＭ出し入れ用引き出しトレー１８アンテナ装置取り付け金具２１地板２３−１〜２３−１２モノポール八木・宇田アンテナ２４リフレクタとしている円筒２７中央の円筒の内径の直径２８アレー長２９円筒および仕切り板の高さ３０仕切り板の長さ３１仕切り板３２給電素子３３導波器３４金属コーティング３５誘電体３６整合回路３７５０Ωコネクタ３８５０Ωストリップライン３９セミリジッドケーブル４０５０Ω同軸４１アンテナ装置の上部の位置するレドームの裏内側
に蒸着された金属４２蒸着された金属の半径４３ＣＤ−ＲＯＭ装置を情報端末へ接続する口４４モデム部と情報端末とを接続するケーブル４５モデム部と情報端末とを接続口４６ＣＤ−ＲＯＭ装置に収納されるＣＤ−ＲＯＭ４７地板の直径４８ＣＤ−ＲＯＭ装置とアンテナ装置とを接続する口４９セクタ切り替えスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｑ 19/30 Ｈ０１Ｑ 19/30 21/06 21/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ディスクと実質的に同一の径を有す
るアンテナが記録ディスク駆動装置上に装着されてお
り、該アンテナの中心軸と、該記録ディスク駆動装置の
駆動軸とが実質的に同一軸となるように配置されている
ことを特徴とする情報端末用アンテナ装置。
【請求項２】前記記録ディスク駆動装置は、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ装置であることを特徴とする請求項１に記載の情報
端末用アンテナ装置。
【請求項３】前記アンテナが、前記記録ディスク駆動
装置において前記記録ディスクを搭載するための蓋の上
に装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の情報端末用アンテナ装置。
【請求項４】前記アンテナが、１つ以上のアンテナを
有するセクタアンテナであることを特徴とする請求項１
から３のいずれか１項に記載の情報端末用アンテナ装
置。
【請求項５】前記アンテナが、少なくとも１つの表面
が金属の地板と、複数の励振器と、該複数の励振器のそ
れぞれに対する複数の導波器と、隣り合う該励振器間を
覆う金属フィンと、側面が筒状の反射板とを有する地板
付マルチセクタモノポール八木・宇田アレーアンテナ装
置であることを特徴とする請求項４に記載の情報端末用
アンテナ装置。
【請求項６】前記地板付マルチセクタモノポール八木
・宇田アレーアンテナ装置の前記各励振器が、整合回路
を有していることを特徴とする請求項５に記載の情報端
末用アンテナ装置。
【請求項７】前記アンテナがレドームで覆われてお
り、該レドームの裏内側に金属が蒸着されていることを
特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の情報
端末用アンテナ装置。
【請求項８】前記アンテナ用のＲＦ部が一体として更
に備えており、情報端末に備えられたモデム部とケーブ
ルで接続されていることを特徴とする請求項１から７の
いずれか１項に記載の情報端末用アンテナ装置。
【請求項９】前記アンテナ用のＲＦ部と、該ＲＦ部に
接続されるモデム部とを一体として更に備えており、情
報端末とケーブルで接続されていることを特徴とする請
求項１から７のいずれか１項に記載の情報端末用アンテ
ナ装置。
【請求項１０】情報端末に着脱可能であり、該情報端
末の使用時に前記アンテナが水平となるように配置され
ていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項
に記載の情報端末用アンテナ装置。
【請求項１１】前記情報端末は、重畳する上側プレー
トと下側プレートとが、１つの辺を枢軸に開閉可能なノ
ート型であって、重畳する前記情報端末の前記上側プレートの上面と前記
アンテナ装置とが、前記枢軸となる辺と反対の辺を枢軸
に開閉可能であり、前記情報端末の前記上側プレートと前記下側プレートと
を閉じた状態において、該上側プレートの上面と前記ア
ンテナ装置とが閉じた状態となり、該アンテナ装置が該
下側プレートと平行になるように配置されており、前記情報端末の前記上側プレートと前記下側プレートと
を開いた状態において、該上側プレートの上面と前記ア
ンテナ装置とが開いた状態となり、該アンテナ装置が該
下側プレートと平行になるように配置されていることを
特徴とする請求項１０に記載の情報端末用アンテナ装
置。