(57)【要約】【課題】種々の周波数に対応可能なアンテナを容易に作製することができ、しかも、平面方向の面積を増加させることなく機器筐体内に貼り付け等により取付けることができるアンテナを提供する。【解決手段】金属箔回路で形成したアンテナ素子部１２及びグランド部１１を、絶縁フィルム１６により被覆してアンテナ素子シート２２及びグランドシート２１とし、アンテナ素子シート２２とグランドシート２１を重ね合わせて接着一体化し、アンテナ素子部１２とグランド部１１間に給電する。アンテナ素子シート２２とグランドシート２１とは、重ね合わせ面に一様に点在する複数個所で部分的に接着され、その接着に両面に接着層８ａを有するスペーサ１８が用いられる。【選択図】図１
2006033583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔回路で形成したアンテナ素子部及びグランド部を、絶縁フィルムにより被覆してアンテナ素子シート及びグランドシートとし、前記アンテナ素子シートと前記グランドシートを重ね合わせて接着し、前記アンテナ素子部と前記グランド部間に給電するように構成したことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記金属箔回路からなるアンテナ素子部及びグランド部は、可撓性の絶縁基板に金属導体をプリント回路手段又は貼り付けて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ素子シートと前記グランドシートとは、重ね合わせ面に一様に点在する複数個所で部分的に接着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記複数個所の部分的な接着に、両面に接着層を有するスペーサを用いたことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
共振波長の異なる複数のアンテナ素子シートを重ね合わせたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記アンテナ素子シート及びグランドシートが連続した状態で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機やノート型パソコン等の小型の情報機器に搭載されて、無線による送受信を行なうのに用いられるアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会に対して種々の情報機器が普及している。ノートパソコンにおいては、無線ＬＡＮやブルートゥース（Blue Tooth）によるネットワークや周辺機器との接続のため、アンテナを機器内に収納させたタイプのものが増えている。また、携帯電話機は個人所有が驚異的に増加し、小型軽量化に加えデザイン性についても要求されるようになっている。このため送受信用のアンテナには高利得を維持して機器筐体から突出しない小型で占有面積が低減されたものが求められている。
【０００３】
小型機器に用いる小型のアンテナとしては、セラミックなどの高誘電体表面にアンテナパターン形成したチップタイプアンテナがよく知られているが、携帯電話機においては感度が低く十分な帯域の確保ができないと言われている。平板状のアンテナも機器に収納する小型アンテナとして広く使用されている。特に逆Ｆ型のアンテナは、アンテナ素子長がλ／４で、コンデンサやインダクタンスなどのデバイスを用いることなくインピーダンス調整ができるという特徴がある。しかし、このアンテナは、一般的にメタルプレートをプレスで打ち抜いて形成されているため、ある程度の厚さが必要で形状的な制限もあって、更なる小型化がむずかしいという問題があった。
【０００４】
また、コンピュータの無線ＬＡＮに使用される規格には、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂ（２.４５ＧＨｚ）及びＩＥＥＥ８０２.１１ａ（５ＭＨｚ）があり、ブルートゥースの周波数は、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂにほぼ等しい２.４５ＧＨｚが用いられる。一方、ＧＰＳの周波数は１.５７５ＧＨｚが用いられ、第３世代の携帯電話では２ＧＨｚの周波数帯域が使用され、ＰＨＳシステムでは１.９ＧＨｚを中心周波数としている。
【０００５】
このような、ＧＨｚ以上の高周波帯域で使用され、また、上述した問題を解消するアンテナとして、例えば、特許文献１に開示のように、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）技術を用いた構造のアンテナユニットが知られている。このアンテナユニットは、図４に示すように、絶縁フィルム３上にプリント回路手段によりグランド部分４と電波共振部分５（アンテナ素子部分）を形成し、電波共振部分５に信号線７を接続して逆Ｆ型アンテナとして構成したものである。
【０００６】
絶縁フィルム３上には、２組のアンテナ１が一体に形成され、切れ込み６を入れて、機器内に搭載する時に、異なる場所に設置して感度の良い方を選択して使用できるようにされている。絶縁フィルム３上に形成された２組のアンテナ１は、両面から絶縁性保護層９により保護される。接続ケーブル２の部分も、アンテナ１の部分と一体にプリント回路手段により形成されていて、グランド部分４、電波共振部分５、信号線７の延長部分８ａ，８ｂ，８ｃとされている。グランド部分４の延長部分８ａと電波共振部分５の延長部分８ｂは、接続ケーブル２の部分の片面又は両面に設けられシールド材１０により接続されている。
【０００７】
また、アンテナ１の電波共振部分５は、具体的な構成の開示はないが、周波数に応じて複数設けることで、複数の周波数帯に対応したアンテナを１つのアンテナとして作製することも可能とされている。
【特許文献１】特開２００３−７８３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図４に示すアンテナを用いることにより、外部に突出させることなく情報機器内に貼り付けるようにして設置することができる。しかし、このアンテナは、グランド部分と電波共振のアンテナ素子部分が絶縁フィルムの同一平面上に形成されているため、平面方向の面積を必要とする。また、アンテナが搭載される機器筐体の形状や周波数の使用帯域に合わせてアンテナを個別設計することとなり、コスト的には高いものとなる。
【０００９】
また、近年は、情報機器に情報通信以外にＧＰＳ等を利用したＴＶ受信を行なわせたりする等の多機能化が進んでいる。このような多機能化を実現するには、使用周波数帯域が異なる複数の通信規格に対応させる必要があり、それぞれの通信規格に合わせた個別のアンテナが必要となる。上記の特許文献１において、アンテナ素子部分を周波数に応じて複数設けることで、複数の周波数帯に対応したアンテナを１つのアンテナとして作製可能との開示はあるが、平面的に複数のアンテナ素子部分を設けることを意図するものである。このため、アンテナの平面方向の面積が広がり、設置面積が大きくなって機器の小型化を妨げる要因となる。また、この場合も、それぞれの機器筐体に合わせたアンテナユニットとして個別に設計し作製する必要があり、コストの高いものとなる。
【００１０】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、種々の周波数に対応可能なアンテナを容易に作製することができ、しかも、平面方向の面積を増加させることなく機器筐体内に貼り付け等により取付けることができるアンテナの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるアンテナは、金属箔回路で形成したアンテナ素子部及びグランド部を、絶縁フィルムにより被覆してアンテナ素子シート及びグランドシートとし、アンテナ素子シートとグランドシートを重ね合わせて接着一体化し、アンテナ素子部とグランド部間に給電する構成としたものである。金属箔回路からなるアンテナ素子部及びグランド部は、可撓性の絶縁基板に金属導体をプリント回路手段又は貼り付けて形成される。アンテナ素子シートとグランドシートとは、重ね合わせ面に一様に点在する複数個所で部分的に接着され、その接着に両面に接着層を有するスペーサが用いられる。また、共振波長の異なるアンテナ素子シートを複数重ね合わせて、複数帯域での使用を可能とする。さらに、アンテナ素子シートとグランドシートが連続した状態で形成し、折り重ねることにより接着一体化するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、グランドシートとアンテナ素子シートを適宜選定して組合せることにより、所望の周波数帯域での使用又は複数の異なる周波数帯域での使用が可能な小型のアンテナとすることができる。また、複数の周波数帯域での使用のため複数のアンテナ素子シートを用いる場合でも、平面方向の面積が拡大されないので、搭載機器内での設置面積を増加させずにすむ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明によるアンテナの構成を説明する図、図１（Ｂ）はアンテナを構成するグランド部とアンテナ素子部の構成を示す図、図１（Ｃ）は絶縁フィルムによる被覆構造を示す図、図１（Ｄ）はアンテナの組立て状態を示す図、図１（Ｅ）は重ね合わせ面の接着形態を説明する図である。図中、１１はグランド部、１２はアンテナ素子部、１３はグランド導体、１３ａは電気接続部、１４はアンテナ素子部導体、１４ａは電気接続部、１５は絶縁基板、１６は絶縁フィルム、１７は接着剤、１８はスペーサ、１８ａは接着層、１９は給電用ケーブル、１９ａは接地導体、１９ｂは給電線、２１はグランドシート、２２はアンテナ素子シートを示す。
【００１４】
本発明によるアンテナは、図１（Ａ）に示すように、グランド部１１に対してアンテナ素子部１２を平行に配して構成され、グランド部１１とアンテナ素子部１２間に送受信の給電手段Ｇが接続される。アンテナ素子部１２は、アンテナ素子長がその使用周波数帯域λの１／４となるように選定され、小型の機器内に収納され或いは内蔵させて使用するのに適した構成とされる。
【００１５】
グランド部１１及びアンテナ素子部１２は、図１（Ｂ）に示すような金属箔回路からなる個別の部材として作製される。例えば、グランド部１１は、可撓性の絶縁基板１５上に、銅・アルミ等の金属箔でグランド導体１３及びその電気接続部１３ａを、プリント回路技術又は貼り付け等で形成して構成される。また、アンテナ素子部１２も同様にして、可撓性の絶縁基板１５上に、銅・アルミ等の金属箔でアンテナ素子導体１４とその電気接続部１４ａを形成して構成される。電気接続部１３ａ，１４ａは、給電手段を接続しやすいように外部に突き出る端子形状とすることができる。なお、グランド部１１とアンテナ素子部１２とは、同じ大きさの外形となるように形成され、両者を互いに重ね合わせたときグランド導体１３とアンテナ素子導体１４とが、所定の位置関係となるようにされる。
【００１６】
金属箔回路からなるグランド部１１及びアンテナ素子部１２は、図１（Ｃ）に示されるように、その両面又は少なくとも導体形成面側が絶縁フィルム１６で覆われる。これにより、グランド部１１及びアンテナ素子部１２は、保護被覆が施されたグランドシート２１とアンテナ素子シート２２として、取扱いが容易なものとされる。絶縁フィルム１６は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ナイロン、ポリ塩化ビニル等からなる樹脂フィルムが用いられ、接着剤１７により絶縁基板１５に貼り付けられる。なお、保護用の絶縁フィルム１６を透明なフィルムとすることにより、グランド導体１３及びアンテナ素子導体１４の識別ができ、生産上及び部品管理上で好都合なものとすることができる。
【００１７】
別々に作製されたグランドシート２１とアンテナ素子シート２２は、図１（Ｄ）に示すように、互いに重ね合わせて接着一体化することにより、平型形状の小型のアンテナとされる。グランドシート２１とアンテナ素子シート２２との重ね合わせ面の接着には、例えば、図１（Ｅ）に一例として示すように、多数のスペーサ１８を用いて接着するのが望ましい。スペーサ１８は、上下面に接着層１８ａを有する小片で形成され、接合面に一様に点在するように配置する。
【００１８】
グランドシート２１とアンテナ素子シート２２との接着部を一様に点在させることで、重ね合わせた状態としても可撓性を持たすことができる。これにより、機器筐体等の取付け壁が湾曲面であるような場合にも、この壁面に沿わせた取付けが可能とされる。なお、グランド部１１及びアンテナ素子部１２間の間隔は、このスペーサ１８の高さを選定することにより調整することができる。また、予め所定の配列状態でスペーサ１８を点在させてシート状にしたものを所望の大きさに切断して、グランドシート２１とアンテナ素子シート２２間に挟んで接着することで、組立の作業性を高めることができる。
【００１９】
グランドシート２１とアンテナ素子シート２２を積層一体化してアンテナとした後、給電用ケーブル１９が半田付け等により接続される。給電用ケーブル１９には、例えば同軸ケーブルが用いられ、外側導体を接地導体１９ａとしてグランド導体１３の電気接続部１３ａに接続し、中心導体を給電線１９ｂとしてアンテナ素子導体１４の電気接続部１４ａに接続する。
【００２０】
図２は他の実施形態を説明する図である。図２（Ａ）はアンテナの構成を説明する図、図２（Ｂ）はアンテナを構成するグランド部とアンテナ素子部を示す図、図２（Ｃ）はアンテナの組立て形態を示す図、図２（Ｄ）は重ね合わせ面の接着形態を説明する図である。図中の符号は、図１で用いたのと同様な符号を用いることにより説明を省略する。
【００２１】
この実施形態は、図２（Ａ）に示すように、同じ情報機器内で使用する周波数帯域が、λａとλｂの２種の異なる周波数帯域である場合のアンテナの例を示すものである。アンテナの構成としては、図１で説明したのと同様にグランド部１１に対して、それぞれの共振周波数に対応したアンテナ素子長がλａ／４のアンテナ素子部１２ａと、アンテナ素子長がλｂ／４のアンテナ素子部１２ｂを平行に配して構成される。そして、グランド部１１とアンテナ素子部１２ａ，１２ｂ間に送受信の給電手段Ｇが接続される。なお、使用される周波数帯域が３種以上ある場合は、それぞれの周波数帯域に対応したアンテナ素子長を有するアンテナ素子部を追加すればよい。
【００２２】
グランド部１１並びにアンテナ素子部１２ａ及び１２ｂは、図２（Ｂ）に示すように、金属箔回路からなる個別の部材として作製される。例えば、グランド部１１は、図１（Ｂ）で説明したのと同様に、可撓性の絶縁基板１５上に、金属箔でグランド導体１３及びその電気接続部１３ａを、プリント回路技術又は貼り付け等で形成して構成される。また、アンテナ素子部１２ａ及び１２ｂも同様にして、可撓性の絶縁基板１５上に、金属箔で所定の素子長を有するアンテナ素子導体１４とその電気接続部１４ａを形成して構成される。電気接続部１３ａ，１４ａは、給電手段を接続しやすいように外部に突き出る端子形状とすることができる。なお、グランド部１１とアンテナ素子部１２ａ，１２ｂは、同じ大きさの矩形状に形成されていて、これらを互いに重ね合わせたときグランド導体１３とアンテナ素子導体１４とが、所定の位置関係となるようにされる。
【００２３】
金属箔回路からなるグランド部１１及びアンテナ素子部１２ａ，１２ｂは、図１（Ｃ）で説明したのと同様に、その両面或いは少なくとも導体形成面側が絶縁フィルム１６で覆われる。これにより、グランド部１１及びアンテナ素子部１２ａ，１２ｂは、保護被覆が施されたグランドシート２１とアンテナ素子シート２２ａ，２２ｂとして、取扱いが容易なものとされる。なお、保護用の絶縁フィルム１６を透明なフィルムとすることにより、グランド導体１３及びアンテナ素子導体１４の素子長の識別ができ、生産上及び部品管理上で好都合なものとすることができる。
【００２４】
別々に作製されたグランドシート２１とアンテナ素子シート２２ａ，２２ｂは、図２（Ｃ）に示すように所定の順序で積重ね、その接合面を接着一体化することによりアンテナとされる。重ね合わせ面の接着には、例えば、図２（Ｄ）に示すように、多数のスペーサ１８を用いるのが望ましい、スペーサ１８は、上下面に接着層を有する小片で形成され、接合面に一様に点在するようにして配置する。グランドシート２１とアンテナ素子シート２２ａ及び２２ｂとの接着部を一様に点在させることで、重ね合わせ状態としても全体としての可撓性が得られるようにしている。なお、グランド部１１とアンテナ素子部１２ａ間、アンテナ素子部１２ａと１２ｂ間の間隔は、このスペーサ１８の高さを選定することにより調整することができる。
【００２５】
グランドシート２１とアンテナ素子シート２２ａ，２２ｂを積層一体化してアンテナとされた後、図１の例と同様に給電用ケーブル１９が半田付け等により接続される。給電用ケーブル１９の同軸ケーブルは、外側導体を接地導体１９ａとしてグランド導体の電気接続部１３ａに接続し、中心導体を給電線１９ｂとしてアンテナ素子導体の電気接続部１４ａに接続する。なお、アンテナ素子部２２ａと２２ｂとの接続は、電気接続部１３ａ同士を接続するようにしてもよい。
【００２６】
以上の図１及び図２の構成において、アンテナ素子シート２２，２２ａ，２２ｂは、使用周波数に対応する素子長のものを複数種類準備しておくことにより、搭載機器の使用周波数に合わせて所定のアンテナ素子長のものを選定して組付けることができる。すなわち、グランドシート２１を共通のものとして、アンテナ素子シート２２，２２ａ，２２ｂの組付けを変えることにより、任意の周波数に対応可能なアンテナを、新たに設計することなく作製することができる。また、複数の周波数帯域に対してもアンテナ素子長の選択で、容易に作製することができ、しかも、平面方向の設置面積を増加させることなく実現させることができる。
【００２７】
図３はその他の実施形態を説明する図である。図３（Ａ）はアンテナを構成するグランド部とアンテナ素子部を示す図、図３（Ｂ）は絶縁フィルムで被覆した状態を示す図、図３（Ｃ）はアンテナの組立て状態を示す図、図３（Ｄ）は重ね合わせ面の接着形態を説明する図である。図中の符号は、図１で用いたのと同様な符号を用いることにより説明を省略する。
【００２８】
この実施形態は、グランドシート２１とアンテナ素子シート２２を連続した１枚のシートで形成しておき、後にグランドシート２１とアンテナ素子シート２２を折り重ねて接着一体化するようにしたものである。先ず、図３（Ａ）に示すように、金属箔回路からなる少なくとも１つのグランド部１１と１つのアンテナ素子部１２が、同一の絶縁基板１５’で平面的に並べた状態で作製される。このために、１枚の可撓性の絶縁基板１５’上に金属箔でグランド導体１３及びその電気接続部１３ａ、並びに、アンテナ素子導体１４とその電気接続部１４ａが、プリント回路技術又は貼り付け等により形成される。電気接続部１３ａ，１４ａは、給電手段を接続しやすいように外部に突き出る端子形状とすることができる。
【００２９】
なお、グランド導体１３とアンテナ素子導体１４を１対として形成するが、図２の実施形態で説明した複数のアンテナ素子部を用いる場合は、図の鎖線で示すようにアンテナ素子長が異なる複数のアンテナ素子導体１４を、同一絶縁基板上に連続して形成するようにしてもよい。また、グランド部１１とアンテナ素子部１２とは、両者を互いに重ね合わせたとき、グランド導体１３とアンテナ素子導体１４とが所定の位置関係となるように形成される。
【００３０】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、金属箔回路からなり同一基板に形成されたグランド部１１とアンテナ素子部１２は、その両面或いは少なくとも導体形成面側を絶縁フィルム１６で覆われる。これにより、グランド部１１及びアンテナ素子部１２は、保護被覆が施されたグランドシート２１とアンテナ素子シート２２からなる１枚のシートとして、取扱いが容易なものとされる。なお。保護用の絶縁フィルム１６を透明なフィルムとすることにより、グランド導体１３及びアンテナ素子導体１４の素子長等の識別ができ、生産上及び部品管理上で好都合なものとすることができる。
【００３１】
平面的に一体に形成されたグランドシート２１とアンテナ素子シート２２は、図３（Ｃ）に示すように、グランド部１１とアンテナ素子部１２の間の中間部分を折り曲げ、互いに所定の位置関係となるように重ね合わせて接着一体化されアンテナとされる。グランドシート２１とアンテナ素子シート２２との重ね合わせ面の接着には、図１及び図２の実施形態と同様に、図３（Ｄ）に示すように、多数のスペーサ１８を一様に点在させて接着するのが望ましい。
【００３２】
折り重ねによりグランドシート２１とアンテナ素子シート２２を積層一体化してアンテナとされた後、給電用ケーブル１９が半田付け等により接続される。給電用ケーブル１９には、例えば同軸ケーブルが用いられ、外側導体を接地導体１９ａとしてグランド導体の電気接続部１３ａに接続し、中心導体を給電線１９ｂとしてアンテナ素子導体の電気接続部１４ａに接続する。
【００３３】
図３の実施形態において、周波数帯域が異なる複数のアンテナ素子シートを用いる場合、図３（Ａ）（Ｂ）の鎖線で示すように、複数のアンテナ素子シートを連続して形成するようにする。しかし、例えば、２番目以上のアンテナ素子シートは、図１又は図２のように単一のアンテナ素子シートとして作製したものを積重ねて接着するようにしてもよい。
上記のように、グランドシート２１とアンテナ素子シート２２を連続した１枚のシートとして形成しておき、後に両者を折り重ねて接着する構成は、単に折り曲げて接着するというだけで簡単に組立てることができる。また、グランドシート２１とアンテナ素子シート２２がセットとなっているため、組合せを間違えることがなく、作業性を向上させると共に不良品の発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による実施形態を説明する図である。
【図２】本発明による他の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明によるその他の実施形態を説明する図である。
【図４】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１…グランド部、１２，１２ａ，１２ｂ…アンテナ素子部、１３…グランド導体、１３ａ…接続部、１４…アンテナ素子導体、１４ａ…接続部、１５，１５’…絶縁基板、１６、１６’…絶縁フィルム、１７…接着剤、１８…スペーサ、１８ａ…接着層、１９…給電用ケーブル、１９ａ…接地導体、１９ｂ…給電線、２１…グランドシート、２２，２２ａ，２２ｂ…アンテナ素子シート。
【図１】
2006033583.tif 000003
【図２】
2006033583.tif 000004
【図３】
2006033583.tif 000005
【図４】
2006033583.tif 000006