(57)【要約】【課題】極細同軸ケーブルと板状グランド部とを使用して２共振のアンテナを小型化する。【解決手段】２共振小型アンテナ１は、一方の極細同軸ケーブル３と、他方の極細同軸ケーブル１３と、板状グランド部２３とを備える。一方の極細同軸ケーブル３と他方の極細同軸ケーブル１３とは第１の共振に適正な長さを有し接近して平行に並べられる。そして、一端側でそれぞれの中心導体と外部導体同士が一体的に接続される。板状グランド部２３の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有する。一方の極細同軸ケーブル３の中心導体５の他端側は板状グランド部２３に接続され、他方の極細同軸ケーブル１３の中心導体１５の他端は給電線２７に接続され、板状グランド部２３と給電線２７のグランドとは接続される。【選択図】      図１
2004214770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体と外部導体とを有する一方の極細同軸ケーブルと、中心導体と外部導体とを有する他方の極細同軸ケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを備えた２共振小型アンテナであって、
前記一方の極細同軸ケーブルと前記他方の極細同軸ケーブルとは第１の共振に適正な長さを有し接近して平行に並べられ、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、
前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、
前記一方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、前記他方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されていることを特徴とする２共振小型アンテナ。
【請求項２】
板状グランド部は４角形に形成され、この板状グランド部の共振方向と、２本の前記極細同軸ケーブルの共振方向とは９０度又は９０度に近似した角度をなすことを特徴とする請求項１記載の２共振小型アンテナ。
【請求項３】
２共振小型アンテナを備えた情報端末装置であって、
前記２共振小型アンテナは中心導体と外部導体とを有する一方の極細同軸ケーブルと、中心導体と外部導体とを有する他方の極細同軸ケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを有し、
前記一方の極細同軸ケーブルと前記他方の極細同軸ケーブルとは第１の共振に適正な長さを有し接近して平行に並べられ、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、
前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、
前記一方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、前記他方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されていることを特徴とする２共振小型アンテナを備えた情報端末装置。
【請求項４】
中心導体を絶縁体で被服したケーブルを２本並行に近接して並べ、この２本のケーブルの外側に外部導体を配し、これらを外皮で包んだツイン構造のケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを備えた２共振小型アンテナであって、
前記ツイン構造のケーブルは第１の共振に適正な長さを有し、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、
前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、
一方の中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、他方の中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されていることを特徴とする２共振小型アンテナ。
【請求項５】
板状グランド部は４角形に形成され、この板状グランド部の共振方向と、前記ツイン構造のケーブルの共振方向とは９０度又は９０度に近似した角度をなすことを特徴とする請求項４記載の２共振小型アンテナ。
【請求項６】
２共振小型アンテナを備えた情報端末装置であって、
前記２共振小型アンテナは、中心導体を絶縁体で被服したケーブルを２本並行に近接して並べ、この２本のケーブルの外側に外部導体を配し、これらを外皮で包んだツイン構造のケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを備え、
前記ツイン構造のケーブルは第１の共振に適正な長さを有し、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、
前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、
一方の中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、他方の中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されていることを特徴とする２共振小型アンテナを備えた情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２共振小型アンテナ及び２共振小型アンテナを備えた情報端末装置に関し、さらに詳細には、極細同軸ケーブル、ツイン構造のケーブル、及び板状グランド部のうち必要なもので構成された２共振小型アンテナ及び、この２共振小型アンテナを備えた情報端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、一般に、携帯電話やＰＤＡ、及び無線ＬＡＮといった無線通信が日常的に使用されており、我々の生活に欠くことのできないものとなっている。これらの無線通信に使用される機器類は、常時携帯されることを前提として考えられているため小型化、薄型化の傾向にあり、当然そこに使用される部品も同様の傾向をたどっている。また最近では複数の周波数帯を利用するケースが増加しており、無線ＬＡＮを例えに挙げると、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯が使用周波数帯となる。そのためアンテナ自身が複数の周波数帯をフォローする必要がある。
【０００３】
また、例えばノートパソコンに搭載されている無線ＬＡＮ用アンテナを例に挙げると、従来は内臓アンテナとして、誘電体アンテナや金属板で作られた逆Ｆアンテナ、基板アンテナ等が使用されてきた。これらのアンテナの特徴は、無指向性、高利得が挙げられる。サイズを小さくすることが困難であること、形状に一意的に決まっていることから、ノートパソコン内におけるこれらアンテナの設置場所はパーソナルコンピュータのヒンジ部付近、ＬＣＤ面のフレーム部等に限定されることが多かった。また、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されたアンテナがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３１２３１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平７−１９３４２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンテナは以下のような問題があった。すなわち、従来の誘電体アンテナ、基板アンテナ、逆Ｆアンテナ等の欠点はどれもサイズの小型化が困難であり、その形状が決まっている点にある。ノートパソコン内部は非常に多くの部品が密集しており、アンテナ設置のためのスペースが狭く、またメーカによりそのスペースサイズは異なる。上記逆Ｆアンテナや基板アンテナはモノポール型のアンテナであるため、その長手方向のサイズは波長の１／４程度となる。さらに小型化するために折り曲げを行うが、高さ方向にも３ｍｍ程度の厚みを持つ。一方、誘電体アンテナについては、チップ自体は小さいものの、そこに隣接するグランド面はある一定以上の面積を必要とし、長手方向サイズは逆Ｆアンテナとさほど変わらない。
【０００７】
またもうひとつの問題である形状が一意的に決まっている点について、上記アンテナ類はプリント基板や金属板で作製されることが一般的であり、その形状をユーザが変えることができない。仮に形状を変える場合は、設計まで遡り、金型や基板の版の変更が余儀なくされるという問題がある。
【０００８】
またメーカにより、パーソナルコンピュータ内でのアンテナ設置場所、設置スペースサイズは当然異なる。そのため、アンテナ自身に汎用性がなく、アンテナ自身と設置場所、設置スペースが密接に関わるため、取り扱いが困難であるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、中心導体と外部導体とを有する一方の極細同軸ケーブルと、中心導体と外部導体とを有する他方の極細同軸ケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを備えた２共振小型アンテナであって、前記一方の極細同軸ケーブルと前記他方の極細同軸ケーブルとは第１の共振に適正な長さを有し接近して平行に並べられ、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、前記一方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、前記他方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されている２共振小型アンテナである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、板状グランド部は４角形に形成され、この板状グランド部の共振方向と、２本の前記極細同軸ケーブルの共振方向とは９０度又は９０度に近似した角度をなす上記２共振小型アンテナである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、２共振小型アンテナを備えた情報端末装置であって、前記２共振小型アンテナは中心導体と外部導体とを有する一方の極細同軸ケーブルと、中心導体と外部導体とを有する他方の極細同軸ケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを有し、前記一方の極細同軸ケーブルと前記他方の極細同軸ケーブルとは第１の共振に適正な長さを有し接近して平行に並べられ、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、前記一方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、前記他方の極細同軸ケーブルの中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されている２共振小型アンテナを備えた情報端末装置である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、中心導体を絶縁体で被服したケーブルを２本並行に近接して並べ、この２本のケーブルの外側に外部導体を配し、これらを外皮で包んだツイン構造のケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを備えた２共振小型アンテナであって、前記ツイン構造のケーブルは第１の共振に適正な長さを有し、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、一方の中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、他方の中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されている２共振小型アンテナである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、板状グランド部は４角形に形成され、この板状グランド部の共振方向と、前記ツイン構造のケーブルの共振方向とは９０度又は９０度に近似した角度をなす上記２共振小型アンテナである。
【００１４】
請求項６に係る発明は、２共振小型アンテナを備えた情報端末装置であって、前記２共振小型アンテナは、中心導体を絶縁体で被服したケーブルを２本並行に近接して並べ、この２本のケーブルの外側に外部導体を配し、これらを外皮で包んだツイン構造のケーブルと、所定の形状に形成された板状グランド部とを備え、前記ツイン構造のケーブルは第１の共振に適正な長さを有し、一端側でそれぞれの前記中心導体と前記外部導体同士が一体的に接続され、前記板状グランド部の所定の形状の外形の少なくとも一部は第２の共振に適正な長さを有し、一方の中心導体の他端側は前記板状グランド部に接続され、他方の中心導体の他端側は給電線に接続され、前記板状グランド部と前記給電線のグランドとは接続されている２共振小型アンテナを備えた情報端末装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本例で情報端末装置はコンピュータ装置、携帯電話、ノートパソコン等の装置を含む。
【００１６】
図１及び図２を参照する。極細同軸ケーブルを使用した２共振小型アンテナである。２共振小型アンテナ１は、一方の極細同軸ケーブル３と他方の極細同軸ケーブル１３と、板状グランド部（例えばＰＥＴ基材にＣｕフィルムを貼り付けたもの）２３とを備えている。前記極細同軸ケーブル３は中心導体５、絶縁体（例えばフッ素樹脂）７、外部導体９、外皮（例えばフッ素樹脂）１１の順に中心から同心円状に形成されている。同様に前記極細同軸ケーブル１３は中心導体１５、絶縁体１７、外部導体１９、外皮２１の順に中心から同心円状に形成されている。そして、前記極細同軸ケーブル３と前記極細同軸ケーブル１３とは近接して並行に並べられている。前記板状グランド部２３は４角形に形成され給電線２７が接続されている。ここで、４角形の長手方向の長さＬ２は第２の共振に適正な長さ（例えば、波長の１／４程度）である。
【００１７】
前記極細同軸ケーブル３、及び前記極細同軸ケーブル１３の長さＬ１は第１の共振に適正な長さ（例えば、波長の１／４程度）であり、図３に示すように各極細同軸ケーブル３、１３の一端側２９は中心導体５、１５と外部導体９、１９とが一体的に接続した状態になっている。各極細同軸ケーブルと、板状グランド部との接続構造は後で詳細に説明する。
【００１８】
上述した構成により、２本の極細同軸ケーブル５、１５を並列に並べることでその間に静電容量を持たせる働きがあり、容量負荷型のモノポールアンテナに属する。
【００１９】
この２共振小型アンテナ１の特徴として、非常に薄いということが挙げられる。グランド面として使用する板状グランド部４７はＰＥＴ基材に３５μｍ厚のＣｕフィルムを貼り付けたもので、総厚１００μｍと非常に薄い。また同軸ケーブルについては極細同軸ケーブルを使用し、例えばＡＷＧ＃４０で言うと、その厚みは５００μｍ程度であり、これは一般的な基板アンテナの厚みの約１／３程度となっている。長手方向の長さは波長の１／４程度となるものの、幅は極細同軸ケーブルの２本分となるため、約１ｍｍ程度と非常に細くできる。このように極細同軸ケーブルを使用したアンテナは非常に薄く細いという特徴を持つため、設置する際に場所をとることがなく、ＬＣＤの裏面やノートパソコン筐体に貼り付けて設置することも可能である。さらにアンテナ自体がケーブルとフィルムとで構成されるため曲げることが可能で、例えばＲ形状に沿ってアンテナを設置することが可能である。アンテナの放射特性についてはダイポールアンテナと同様の放射特性を有しており、利得も十分高い。
【００２０】
図４及び図５を参照する。ツイン構造のケーブルを使用した２共振小型アンテナ３１である。この２共振小型アンテナ３１は、ツイン構造のケーブル３３と、板状グランド部（例えばＰＥＴ基材にＣｕフィルムを貼り付けたもの）４７とを備えている。前記ツインのケーブル３３は中心導体３５と中心導体３９とをそれぞれ絶縁体３７と絶縁体４１で被服したケーブルを２本並行に近接して並べ、この２本のケーブルの外側に外部導体４３を配し、これらを外皮４５で包んだ構造になっている。
【００２１】
前記ツイン構造のケーブル３３の長さはＬ１は第１の共振に適正な長さ（波長の１／４程度）であり、図６に示すように中心導体３５と、中心導体３９と、外部導体４３とが一体的に接続した状態になっている。この２共振小型アンテナ３１において、１つの共振はツイン構造のケーブル上で生じ、もう１つの共振は板状グランド部で生じる。そのため、周波数を調整する際にはＬ１、Ｌ２の長さを変化することで共振周波数を変えることができ、かつ、互いの共振周波数を独立に調整可能である（極細同軸ケーブルを使用した２共振小型アンテナ１においても同じ）。
【００２２】
本来であれば同軸ケーブルを２本平行に並べて両同軸ケーブル間に静電容量を持たせるものだが、ツイン構造のケーブルを使用することで自らが静電容量を持つ容量負荷型のモノポールアンテナとして働かせることができる。この２共振小型アンテナ３１の特徴として、非常に薄いということが挙げられる。グランド面として使用する板状グランド部４７は薄い金属板や薄膜導体であり、総厚１００μｍと非常に薄い。またツイン構造のケーブルについては、例えばＡＷＧ＃４０で言うと、その厚みは４００μｍ程度であり、これは一般的な基板アンテナの厚みの約１／４程度となっている。長手方向の長さは波長の１／４程度となるものの、幅はツイン構造のケーブル１本分となるため、約７００μｍ程度と非常に細くできる。このように場所をとることがなく、ＬＣＤの裏面やノートパソコン筐体に貼り付けて設置することも可能である。さらにアンテナ自体がケーブルとフィルムとで構成されるため曲げることが可能で、例えばＲ形状に沿ってアンテナを設置することが可能である。アンテナの放射特性についてはダイポールアンテナと同様の放射特性を有しており、利得も十分高い。
【００２３】
図７を参照する。上記においての極細同軸ケーブルと、ツイン構造のケーブルの他端側の接続構造（ここでは極細同軸ケーブルについて説明するがツインのケーブルについても同様である）について説明する。給電方法として、仮に同軸ケーブルで給電する場合を例に挙げると、一方の極細同軸ケーブル６１の中心導体６５はリード線を介して板状グランド部６９のグランド面に半田付け７１により接続されている。他方の極細同軸ケーブル６３の中心導体６７は板状グランド部６９に設置された給電線７７に接続されている。そして、同軸ケーブルのグランド７５と、板状グランド部６９とは接続されている。
【００２４】
図８を参照する。ツイン構造のケーブル８１と極細同軸ケーブル８３とにより２共振小型アンテナを構成した場合の例である。第２の共振を得る板状グランド部を極細同軸ケーブル８３にしたものである。すなわち、ツイン構造のケーブル８１の一方の中心導体８９は給電線８５の中心導体９３に接続されている。ツイン構造のケーブル８１の他方の中心導体９１は極細同軸ケーブル８３の外部導体９５に接続されている。さらに極細同軸ケーブル８３の外部導体９５と、給電線８５のグランド９７とは接続されている。なおツイン構造のケーブルの一端側８７は中心導体と外部導体とが一体的に接続されている。これにより、２共振小型アンテナが構成される。
【００２５】
図９を参照する。近接して平行に並べられた極細同軸ケーブル１０１、極細同軸ケーブル１０３、極細同軸ケーブル１０５と板状グランド部１０７とを備えた２共振小型アンテナの例である。すなわち、極細同軸ケーブル１０１の中心導体１１１は板状グランド部１０７のグランド面に半田付け１１７により接続されている。極細同軸ケーブル１０３の中心導体１１３も同様に板状グランド部１０７のグランド面に半田付け１１７により接続されている。さらに極細同軸ケーブル１０５の中心導体１１５は給電線１１９に接続されている。なお、図示はしていないが、板状グランド部１０７と給電線１１９のグランドとは接続されている。これにより、２共振小型アンテナが構成される。
【００２６】
また、上述した２共振小型アンテナは、例えば以下のように構成してもよい。板状グランド部は４角形に形成され、この板状グランド部の共振方向と、２本の前記極細同軸ケーブルの共振方向（又は前記ツイン構造のケーブルの共振方向）とは９０度又は９０度に近似した角度をなす。２本の前記極細同軸ケーブルの共振方向（又は前記ツイン構造のケーブルの共振方向）とは第１の共振に適正な長さの方向である。また、板状グランド部の共振方向とは第２の共振に適正な長さの方向である。そして、９０度又は９０度に近似した角度とはアンテナの製造上誤差が含まれることは当然であるが、これらの誤差の範囲内も含むものである。
【００２７】
図１０を参照する。ノートパソコン（情報端末装置）１２１のＬＣＤ１２３の脇に無線ＬＡＮ用アンテナとして搭載した例である。これにより、狭い場所でもアンテナを設置することができる。
【００２８】
図１１を参照する。ノートパソコン１２１の角の場所に極細同軸ケーブルを曲げた２共振小型アンテナ１２７を設置した例である。極細同軸ケーブル、ツイン構造のケーブルを使用することにより自由にアンテナを曲げることができる。
【００２９】
図１２及び図１３を参照する。２共振小型アンテナの共振ピークを示したグラフである。２．５ＧＨｚと、５ＧＨｚ付近に共振のピークがあるのが分かる（図１２）。また、各周波数の垂直偏波の指向性が分かる（図１３）。
【００３０】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【００３１】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、例えば、アンテナの薄型化が可能となり、ノートパソコンのＬＣＤ面の裏などにアンテナを設置することが可能になるという効果がある。
【００３２】
また、極細同軸ケーブルまたはツイン構造のケーブルをアンテナとして使用することで、アンテナの幅が細くなり、設置の自由度が上がるという効果がある。
【００３３】
そして、極細同軸ケーブル、ツイン構造のケーブルをアンテナとして使用することで、アンテナの形状を変えることが可能となり、曲げて設置することが可能になるという効果がある。
【００３４】
さらに、極細同軸ケーブルまたはツイン構造のケーブルとグランド面（金属板、薄膜導体等）を同時に用いることで、２共振アンテナをシンプルな構造で製作できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】極細同軸ケーブルを使用した２共振小型アンテナの概略を説明する説明図である。
【図２】極細同軸ケーブルを説明する説明図である。
【図３】極細同軸ケーブル同士の接続を説明する説明図である。
【図４】ツイン構造のケーブルを使用した２共振小型アンテナの概略を説明する説明図である。
【図５】ツイン構造のケーブルを説明する説明図である。
【図６】ツイン構造のケーブルの端の接続を説明する説明図であ
【図７】ケーブルと板状グランド部との接続を説明する説明図である。
【図８】板状グランド部を極細同軸ケーブルに置換した場合の２共振小型アンテナを説明する説明図である。
【図９】極細同軸ケーブルを３本使用した場合の２共振小型アンテナを説明する説明図である。
【図１０】２共振小型アンテナを備えたノートパソコンを説明する説明図である。
【図１１】２共振小型アンテナを備えたノートパソコンを説明する説明図である。
【図１２】２共振小型アンテナの特性を説明する説明図である。
【図１３】２共振小型アンテナの特性を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  ２共振小型アンテナ。
３  一方の極細同軸ケーブル
５  中心導体
７  絶縁体
９  外部導体
１１  外皮
１３  他方の極細同軸ケーブル
１５  中心導体
１７  絶縁体
１９  外部導体
２１  外皮
２３  板状グランド部
２５  半田付け
２７  給電線
２９  接合部
【図１】
2004214770.tif 000003
【図２】
2004214770.tif 000004
【図３】
2004214770.tif 000005
【図４】
2004214770.tif 000006
【図５】
2004214770.tif 000007
【図６】
2004214770.tif 000008
【図７】
2004214770.tif 000009
【図８】
2004214770.tif 000010
【図９】
2004214770.tif 000011
【図１０】
2004214770.tif 000012
【図１１】
2004214770.tif 000013
【図１２】
2004214770.tif 000014
【図１３】
2004214770.tif 000015