(57)【要約】【課題】導体による利得劣化が小さく、小型、高利得のアンテナ装置を提供すること。【解決手段】中央付近に２つの給電端を持ち、線状の導体からなる線状アンテナ部２０２と、端にて前記線状アンテナ部２０２の両端と電気的に接続され、板状の導体からなるプレート部２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄと、前記線状アンテナ部２０２に対して平衡信号の給電を行う信号給電手段とを備えるアンテナ装置。【選択図】図２
2010245671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央付近に２つの給電端を持ち、線状の導体からなる線状アンテナ部と、
端にて前記線状アンテナ部の両端と電気的に接続され、板状の導体からなるプレート部と、
前記線状アンテナ部に対して平衡信号の給電を行う信号給電手段とを備えるアンテナ装置。
【請求項２】
線状アンテナ部は金属筐体の側面に対して垂直となるように配置され、プレート部は金属筐体の側面に対して平行となるように配置された請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
線状アンテナ部およびプレート部は誘電体などの絶縁体で構成された基板の両面に導体からなるパターンで形成され、プレート部同士の間にある基板が排除された請求項１および２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
プレート部同士の間に線状アンテナ部と直交する向きに配置され、線状アンテナ部の給電端に接続され、平衡信号を給電する２本の導体からなる平衡給電ラインを設けた請求項１から３記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状アンテナ素子を用いたアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報セキュリティの確保のため、ＳＰＣ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｃｏｓｍ）に代表される無線による個人認証技術の開発が進められている。使用者が身につける無線通信機能を備えた認証キーと、パソコン、携帯電話、車などの無線通信機能を備えた被制御機器との間で常時相互認証およびＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）による距離検知を行う。被制御機器が認証エリア（認証キーの周囲数メートル以内）にあるかどうかをＲＳＳＩの強度にて判別し、被制御機器の機能ロックや警報ブザーの動作を制御する。これにより、他人による不正利用や置き忘れ防止の機能を実現する。認証エリアは狭すぎると機器使用中に機能ロック、警報ブザー鳴動される。また、認証エリアが広すぎるとセキュリティが低下する。従って認証エリアの大きさは一定であることが望ましい。
【０００３】
被制御機器がノートパソコンや携帯電話など小型携帯機器である場合、アンテナが機器内に内蔵されるため、筐体や人体の手など導体の影響やアンテナサイズが小さくなることによる利得の劣化が生じる。また、画面を開閉するため、画面側の筐体の影響による利得劣化が生じる。利得が劣化すると十分な通信距離が得られず、認証エリアが狭くなるといった問題が生じる。
【０００４】
従来は、人体などの導体によるアンテナへの影響を回避する方法として、導体がアンテナに接近しても利得が急激に低下することを防ぐため、導体に対してループ面が垂直である構造をしたループアンテナを使用する方法があった（例えば、特許文献１［図１］、特許文献２［図２］、特許文献３、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４４２１９号公報
【特許文献２】特開２００５−１０９６０９号公報
【特許文献３】国際公開第２００４／０７０８７９号
【特許文献４】特開２００１−１０２８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来特許文献１、２、３、４の方法では、無線通信の周波数帯が低く、ループアンテナのループサイズが波長にくらべて十分小さい場合、微笑ループアンテナとして動作するため利得が大きく低下する。そのため、十分な通信距離が得られないといった課題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、導体による利得劣化が小さく、小型、高利得のアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のアンテナ装置は、中央付近に２つの給電端を持ち、線状の導体からなる線状アンテナ部と、端にて前記線状アンテナ部の両端と電気的に接続され、板状の導体からなるプレート部と、前記線状アンテナ部に対して平衡信号の給電
を行う信号給電手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明は、小型で高利得で且つ被制御機器の筐体や人体の手など導体による利得劣化の小さいアンテナ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１におけるアンテナ部の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、中央付近に２つの給電端を持ち、線状の導体からなる線状アンテナ部と、端にて前記線状アンテナ部の両端と電気的に接続され、板状の導体からなるプレート部と、前記線状アンテナ部に対して平衡信号の給電を行う信号給電手段とを備えるアンテナ装置である。
【００１２】
この構成により、小型で高利得で且つ人体の手による利得劣化の小さいアンテナ装置を実現できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明のアンテナ装置において、線状アンテナ部は金属筐体の側面に対して垂直となるように配置され、プレート部は金属筐体の側面に対して平行となるように配置されたアンテナ装置である。
【００１４】
この構成により、被制御機器の筐体による利得劣化の小さいアンテナ装置を実現できる。
【００１５】
第３の発明は、第１および第２の発明のアンテナ装置において、線状アンテナ部およびプレート部は誘電体などの絶縁体で構成された基板の両面に導体からなるパターンで形成され、プレート部同士の間にある基板が排除されたアンテナ装置である。
【００１６】
この構成により、基板のもつ誘電損による利得劣化の小さいアンテナ装置を実現できる。
【００１７】
第４の発明は、第１から３の発明のアンテナ装置において、プレート部同士の間に線状アンテナ部と直交する向きに配置され、線状アンテナ部の給電端に接続され、平衡信号を給電する２本の導体からなる平衡給電ラインを設けたアンテナ装置である。
【００１８】
この構成により、線状アンテナ部に平行な導体が近接することによる利得劣化の影響を軽減することができる。
【００１９】
以下、本発明のアンテナ装置を実施するための最良の形態について、図１から図２の各図面に沿って説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
以下に、本発明のアンテナ装置の実施の形態１の詳細について説明する。
【００２１】
図１は、本発明のアンテナ装置の構成を示す図である。図１において、ＰＣ１００は、ノート型パソコンであり、認証キー１０４との距離によって機能ロックや警報ブザーの動作を制御する被制御機器である。ＰＣ１００は金属ケースもしくは金属めっきが施された
ケースで覆われているＰＣ上筐体１０１、ＰＣ下筐体１０２から構成される。ＰＣ上筐体１０１には画面などが配置され、ＰＣ下筐体１０２にはキーボードなどが配置される。アンテナ部１０３はＰＣ１００に設けられ、認証キー１０４と相互認証およびＲＳＳＩによる距離検知を行うため、無線通信を行うアンテナ部である。アンテナ部１０３はＰＣ下筐体１０２の淵に配置されている。
【００２２】
図２は、アンテナ部１０３の構成を示す図である。
【００２３】
無線回路基板２００はＰＣ下筐体１０２に内蔵され、認証キー１０４と相互認証およびＲＳＳＩによる距離検知を行うため、無線通信を行う無線通信回路が搭載される無線回路基板である。
【００２４】
基板２０１は誘電体などの絶縁体で構成されたプリント基板である。基板２０１の両面に導体からなるパターンが形成される。
【００２５】
線状アンテナ部２０２は、ＰＣ下筐体１０２の側面に対して垂直となるように配置された線状の導体からなる線状アンテナである。線状アンテナ部２０２は基板２０１の片面にパターンとして形成される。また、線状アンテナ部２０２は中央付近に２つの給電端を持ち、この給電端と無線回路基板２００に搭載される無線通信回路とが後述する平衡給電ライン２０５で電気的に接続され、平衡給電される。
【００２６】
プレート部２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄは、端にて線状アンテナ部２０２の先端と電気的に接続され、ＰＣ下筐体１０２の側面に対して平行となるように配置された板状の導体である。プレート部２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄは基板２０１の両面にパターンとして形成される。
【００２７】
基板２０１の裏面に配置されたプレート部２０３ｃ、２０３ｄはスルーホール２０４ａ、２０４ｂを介して電気的に接続される。これにより、プレート部２０３ａ、２０３ｃとプレート部２０３ｂ、２０３ｄの間に生じる容量を大きくすることができる。また図２ではスルーホールは２つのみ示されているが、２つ以上であってもよい。
【００２８】
図２では基板２０１が両面基板の場合について示しているが、多層基板とし、プレート部を表裏だけでなく内層に複数設けてもよい。また、基板２０１はプレート部２０３ａ、２０３ｃとプレート部２０３ｂ、２０３ｄの間をくり貫いて形成される。これにより、基板２０１のもつ誘電損がアンテナの利得劣化へあたえる影響を抑えることができる。
【００２９】
平衡給電ライン２０５はプレート部２０３ａ、２０３ｃとプレート部２０３ｂ、２０３ｄの間に線状アンテナ部２０２と直交する向きに配置され、無線回路基板２００に搭載される無線通信回路からの平衡信号を線状アンテナ部２０２へ給電する２本の導体からなる平衡給電ラインである。プレート部間に平衡給電ライン２０５を配置し、線状アンテナ部２０２の給電端と接続することで、平衡給電ライン２０５の線状アンテナ部２０２と平行となる部位が、線状アンテナ部２０２から遠ざかる。よって、線状アンテナ部２０２に平行な導体が近接することによる利得劣化の影響を軽減することができる。
【００３０】
以上のように構成されたアンテナ装置について、その動作を説明する。
【００３１】
一般的にダイポールアンテナは良好な放射効率を示すが、アンテナの長さが半波長にくらべて十分小さくなると、アンテナの入力インピーダンスは実部が非常に小さくなり、虚部は大きな容量性を示す。このため、アンテナに接続される無線通信回路とのインピーダンス整合時に大きな定数をもつインダクタを使用しなければならない。一般的にインダク
タはコンデンサに比べて損失が大きい素子である。使用するインダクタの定数が大きいほど、インダクタの損失が大きくなり、アンテナへ十分に電力を供給できなくなる。
【００３２】
線状アンテナ部２０２はダイポールアンテナとして動作する。プレート部２０３ａ、２０３ｂ、２０３、２０３ｄは容量素子として動作し、線状アンテナ部２０２の先端にプレート部２０３ａ、２０３ｂ、２０３、２０３ｄを接続することで容量装荷ダイポールアンテナとして動作する。これにより入力インピーダンスの容量性を低下させることができる。つまり整合に用いるインダクタの定数を小さくでき、インダクタの損失を低下させることができる。
【００３３】
また、金属であるＰＣ下筐体１０２とアンテナ部１０３との距離ｄによるアンテナ利得への影響について、アンテナとして動作する部位は線状アンテナ部２０２のみであり、線状アンテナ部２０２は金属であるＰＣ下筐体１０２の側面に対して垂直であるため、ＰＣ下筐体１０２に生じるイメージ成分による利得の劣化は生じない。アンテナ部１０３はＰＣ１００の筐体の淵に配置されていれば、筐体内部に配置されてもアンテナの特性におおきな影響はない。
【００３４】
また、ＰＣ１００に接続されるアンテナに不平衡給電されると、ＰＣ１００が金属製の机に置かれたり、使用者の手が触れたりしたときにＰＣ１００側の電気特性が変化し、アンテナの特性へ影響する。アンテナ部１０３は平衡型のダイポールアンテナで構成され、平衡給電されるため、これらの影響を抑えることができる。
【００３５】
以上により、小型で高利得で且つ被制御機器の筐体や人体の手など導体による利得劣化の小さいアンテナ装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のアンテナ装置は、小型、高利得でかつ導体による利得劣化の小さいアンテナを実現できる。よって、本発明のアンテナ装置を、例えば、機器に内蔵されるアンテナとして適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１００  ＰＣ
１０１  ＰＣ上筐体
１０２  ＰＣ下筐体
１０３  アンテナ部
１０４  認証キー
２０１  基板
２０２  線状アンテナ部
２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄ  プレート部
２０４ａ、２０４ｂ  スルーホール
【図１】
2010245671.tif 000003
【図２】
2010245671.tif 000004