(57)【要約】【課題】アンテナ機構部の厚型化や大型化を回避しつつダイバーシティ方式のアンテナ構造が容易に実現できる無線ＬＡＮカードを提供すること。【解決手段】誘電体基板１２の片面の長手方向一端部に、互いの偏波軸を直交させた一対の導体パターンアンテナである第１および第２のアンテナ素子１３，１４を逆ハ字形に配設して、ダイバーシティ受信回路を含むアンテナ回路１５に接続しておき、また、誘電体基板１２の他面には両アンテナ素子１３，１４の間に接地導体１６の台形部１６ｂや方形部１６ｃを延設しておく。このとき、接地導体１６のうち、第１の斜辺１６ｄの両端に連続する２辺１６ｆ，１６ｇを第１のアンテナ素子１３を中心とする略線対称な位置関係に設定し、かつ第２の斜辺１６ｅの両端に連続する２辺１６ｈ，１６ｉを第２のアンテナ素子１４を中心とする略線対称な位置関係に設定しておく。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板の表面の長手方向一端部にモノポールアンテナとして動作する第１のアンテナ素子および第２のアンテナ素子をパターン形成し、一方のアンテナ素子の軸線方向と他方のアンテナ素子の軸線方向とを略直交させると共に、これら両アンテナ素子の軸線方向を前記誘電体基板の長手方向に対して約４５度傾ける配置となし、かつ、前記誘電体基板の表面に前記第１および第２のアンテナ素子のグラウンドとして動作する接地導体を設け、この接地導体のうち前記誘電体基板の長手方向一端部に位置する部分を、前記第１のアンテナ素子の近傍でその軸線方向と略直交する第１の斜辺と、前記第２のアンテナ素子の近傍でその軸線方向と略直交する第２の斜辺とに挟まれた、先窄まりな形状にしたことを特徴とする無線ＬＡＮカード。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記接地導体が、前記第１の斜辺と前記第２の斜辺に挟まれた先窄まりな台形部と、この台形部の先端から前記誘電体基板の長手方向に沿って延出する方形部と、一辺端が前記誘電体基板の長手方向に対して略直交し該一辺端の略中央から前記台形部を突出させている幅広領域部とを備えていることを特徴とする無線ＬＡＮカード。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記第１および第２のアンテナ素子を前記誘電体基板の片面に設け、前記接地導体を該誘電体基板の他面に設けたことを特徴とする無線ＬＡＮカード。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの記載において、前記第１および第２のアンテナ素子がメアンダ形状の導体パターンからなることを特徴とする無線ＬＡＮカード。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの記載において、前記第１および第２のアンテナ素子の近傍に外部アンテナと接続可能なコネクタ部を設け、このコネクタ部をアンテナ回路に接続したことを特徴とする無線ＬＡＮカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナを実装してパソコン等の電子機器に装填される無線ＬＡＮカードに係り、特に、ダイバーシティアンテナを実装して受信感度を高めた無線ＬＡＮカードのアンテナ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有線ケ−ブルを使わずに、所定周波数帯域（例えば２．４ＧＨｚ帯）の信号波の送受信で情報交換が行える無線ＬＡＮが普及しつつある。パソコン等の電子機器を無線ＬＡＮに対応させる際には、送受信機能を備えた無線ＬＡＮカードを装填することが多い。かかる無線ＬＡＮカードには、無線ＬＡＮで使用される直線偏波の電波を送受信するためのアンテナや、送信回路、受信回路等が実装されている。
【０００３】
ところで、屋内無線ＬＡＮにおいては、信号波が床面や壁面などで反射されて多くの経路を経た波が合成されてしまうというマルチパスの影響が無視できず、マルチパスによる合成波の干渉を受けて受信強度に歪みが生じやすい。そのため、従来、無線ＬＡＮカードに内蔵される誘電体基板上にアンテナ素子をパターニングしてなる導体パターンアンテナと、この誘電体基板上に搭載されて偏波軸が該基板に対し直交する小型薄型の誘電体アンテナとを備え、これら２種類のアンテナをダイバーシティ受信回路に接続するというダイバーシティ方式を採用した無線ＬＡＮカードが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
かかるダイバーシティ方式のアンテナ構造においては、互いの偏波軸を直交させた導体パターンアンテナと誘電体アンテナという２種類のアンテナによって信号波を受信することができるので、受信された両信号波のうち受信強度の大きいほうを選択したり、あるいは両信号波を合成することによって、受信強度の歪みを軽減できて常に良好な受信感度が期待できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１２４７３５号公報（第３頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ダイバーシティアンテナを実装している上述した従来の無線ＬＡＮカードにおいて、誘電体基板上に搭載される誘電体アンテナは小型薄型ではあっても相応の厚みを有するため、外殻となるカードケース内には誘電体基板上に誘電体アンテナ用の広い収納スペースを確保しなければならない。そのため、かかる従来の無線ＬＡＮカードはアンテナ機構部が不所望に厚くなってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで例えば、図４に示すように、カードケース１内の誘電体基板２上の長手方向一端部に、モノポールアンテナとして動作し互いの軸線方向を直交させた一対のアンテナ素子３，４をパターニングし、これら両アンテナ素子３，４をダイバーシティ受信回路を含むアンテナ回路５に接続することによって、無線ＬＡＮカードのアンテナ機構部を厚くする必要のないダイバーシティ方式のアンテナ構造が考えられる。しかしながら、図４において、誘電体基板２にはアンテナ素子３，４のグラウンドとして動作する接地導体６が必要で、この接地導体６の輪郭には、アンテナ素子３の近傍でその軸線方向と略直交する横辺６ａと、アンテナ素子４の近傍でその軸線方向と略直交する縦辺６ｂとが含まれていなければならないので、かかるアンテナ構造はスペースファクタが悪く、アンテナ機構部の面積が不所望に大きくなってしまうという問題が発生する。なお、無線ＬＡＮカードのアンテナ機構部は、パソコン等の電子機器に該カードを装填したときに該電子機器の外部に突出する部分なので、アンテナ機構部の面積が大きくなると電子機器からの突出量が増えて邪魔になり、装填中の無線ＬＡＮカードの破損事故も起こりやすくなる。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、アンテナ機構部の厚型化や大型化を回避しつつダイバーシティ方式のアンテナ構造が容易に実現できる無線ＬＡＮカードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明の無線ＬＡＮカードは、誘電体基板の表面の長手方向一端部にモノポールアンテナとして動作する第１のアンテナ素子および第２のアンテナ素子をパターン形成し、一方のアンテナ素子の軸線方向と他方のアンテナ素子の軸線方向とを略直交させると共に、これら両アンテナ素子の軸線方向を前記誘電体基板の長手方向に対して約４５度傾ける配置となし、かつ、前記誘電体基板の表面に前記第１および第２のアンテナ素子のグラウンドとして動作する接地導体を設け、この接地導体のうち前記誘電体基板の長手方向一端部に位置する部分を、前記第１のアンテナ素子の近傍でその軸線方向と略直交する第１の斜辺と、前記第２のアンテナ素子の近傍でその軸線方向と略直交する第２の斜辺とに挟まれた、先窄まりな形状にした。
【００１０】
このような構成の無線ＬＡＮカードは、誘電体基板の長手方向一端部に、互いの偏波軸を略直交させた一対の導体パターンアンテナである第１および第２のアンテナ素子を逆ハ字形に配置させ、両アンテナ素子の間に接地導体の先窄まり形状部を配置させるというものなので、アンテナ性能を確保しつつスペースファクタを大幅に改善することができる。それゆえ、無線ＬＡＮカードのアンテナ機構部を厚くしたり大面積化しなくても、ダイバーシティ方式のアンテナ構造が容易に実現できる。
【００１１】
また、かかる構成において、前記接地導体が、前記第１の斜辺と前記第２の斜辺に挟まれた先窄まりな台形部と、この台形部の先端から前記誘電体基板の長手方向に沿って延出する方形部と、一辺端が前記誘電体基板の長手方向に対して略直交し該一辺端の略中央から前記台形部を突出させている幅広領域部とを備えている場合には、第１の斜辺の両端に連続する方形部および幅広領域部の各辺を第１のアンテナ素子を中心とする略線対称な位置関係に設定することができ、かつ第２の斜辺の両端に連続する方形部および幅広領域部の各辺を第２のアンテナ素子を中心とする略線対称な位置関係に設定することができると共に、誘電体基板の長手方向一端部における接地導体の面積も広くなる。したがって、各アンテナ素子の放射パターンに歪みが生じにくくなって利得も向上させやすくなる。
【００１２】
また、かかる構成において、前記第１および第２のアンテナ素子を前記誘電体基板の片面に設け、前記接地導体を該誘電体基板の他面に設けておけば、誘電体基板の同一面に各アンテナ素子およびアンテナ回路を配設することができるので、構造が簡素化できて好ましい。
【００１３】
また、かかる構成において、前記第１および第２のアンテナ素子がメアンダ形状の導体パターンからなる場合には、各アンテナ素子の軸線方向の長さ寸法を抑えつつ必要な電気長が確保できるようになるため、スペースファクタが一層向上して好ましい。
【００１４】
また、かかる構成において、前記第１および第２のアンテナ素子の近傍に外部アンテナと接続可能なコネクタ部を設け、このコネクタ部をアンテナ回路に接続しておけば、第１および第２のアンテナ素子では十分な利得が得られない場合に外部アンテナが代替使用できるため、常に良好なアンテナ感度が期待できる無線ＬＡＮカードとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る無線ＬＡＮカードのアンテナ構造を示す説明図、図２は図１における第１のアンテナ素子の放射パターンを示す特性図である。
【００１６】
図１に示す無線ＬＡＮカードにおいて、外殻となるカードケース１１内に収納された誘電体基板１２の片面には、モノポールアンテナとして動作する第１のアンテナ素子１３および第２のアンテナ素子１４と、図示せぬ回路パターンとが形成されていると共に、図示せぬ各種電子部品が実装されている。第１および第２のアンテナ素子１３，１４は、銅箔等をメアンダ形状にパターニングしてなる導体パターンアンテナであり、その軸線方向が偏波軸となる。これらのアンテナ素子１３，１４は、ダイバーシティ受信回路や送信回路等を含むアンテナ回路１５に接続されている。また、第１および第２のアンテナ素子１３，１４の近傍には、外部アンテナと接続可能なコネクタ部１７が設けてあり、このコネクタ部１７もアンテナ回路１５に接続されている。一方、誘電体基板１２の他面には大部分の領域に、第１および第２のアンテナ素子１３，１４のグラウンドとして動作する接地導体１６が形成されている。
【００１７】
この無線ＬＡＮカードのアンテナ機構部は、パソコン等の電子機器に該カードを装填したときに該電子機器の外部へ突出するように、カードケース１１や誘電体基板１２の長手方向一端部に集約されている。すなわち、誘電体基板１２の長手方向一端部には、第１および第２のアンテナ素子１３，１４が互いの軸線方向を直交させた配置でパターニングされていると共に、接地導体１６の幅広領域部１６ａから延出する台形部１６ｂや方形部１６ｃが第１および第２のアンテナ素子１３，１４の近傍にパターニングされている。ここで、第１および第２のアンテナ素子１３，１４の軸線方向は、誘電体基板１２の長手方向に対して約４５度傾けてある。また、接地導体１６の先窄まりな台形部１６ｂは第１の斜辺１６ｄと第２の斜辺１６ｅとに挟まれており、第１の斜辺１６ｄは第１のアンテナ素子１３の基端部と直交し、第２の斜辺１６ｅは第２のアンテナ素子１４の基端部と直交している。さらに、台形部１６ｂの先端から誘電体基板１２の長手方向に沿って延出する方形部１６ｃの一辺１６ｆと、幅広領域部１６ａの一辺１６ｇとが、第１のアンテナ素子１３を中心として略線対称な位置関係となるように設定してある。同様に、方形部１６ｃの一辺１６ｈと幅広領域部１６ａの一辺１６ｉとが、第２のアンテナ素子１４を中心として略線対称な位置関係となるように設定にしてある。なお、接地導体１６の輪郭の一部である辺１６ｇと辺１６ｉはいずれも幅広領域部１６ａの一辺端に相当し、この一辺端の略中央から台形部１６ｂを突出させている。
【００１８】
上述した無線ＬＡＮカードは、ダイバーシティ受信回路に接続された導体パターンアンテナであるアンテナ素子１３，１４が、互いの偏波軸を直交させた一対のモノポールアンテナとして動作し、各アンテナ素子１３，１４で受信された信号波のうち受信強度の大きいほうを選択したり、あるいは両信号波を合成することによって、受信強度の歪みを軽減できるようになっている。
【００１９】
そして、本実施形態例においては、第１および第２のアンテナ素子１３，１４をメアンダ形状にパターニングすることによって、各アンテナ素子１３，１４に必要な電気長を確保しつつ、その軸線方向の長さ寸法を抑えてスペースファクタを向上させている。しかも、第１および第２のアンテナ素子１３，１４を逆ハ字形に配置して、両アンテナ素子１３，１４の間に接地導体１６の台形部１６ｂや方形部１６ｃを配置させる構成にしてあるため、この無線ＬＡＮカードのダイバーシティアンテナはスペースファクタが大幅に改善されており、アンテナ機構部を厚くしたり大面積化する必要がない。
【００２０】
また、第１の斜辺１６ｄの両端に連続する方形部１６ｃおよび幅広領域部１６ａの各辺１６ｆ，１６ｇが第１のアンテナ素子１３を中心とする略線対称な位置関係に設定されており、かつ第２の斜辺１６ｅの両端に連続する方形部１６ｃおよび幅広領域部１６ａの各辺１６ｈ，１６ｉが第２のアンテナ素子１４を中心とする略線対称な位置関係に設定されていることから、この無線ＬＡＮカードのダイバーシティアンテナは各アンテナ素子１３，１４の放射パターンに歪みが生じにくくなっている。例えば、第１のアンテナ素子１３の軸線方向に直交する面内での放射パターンは、図２に示すようにほぼ理想に近い形状となる。なお、第２のアンテナ素子１４の放射パターンが第１のアンテナ素子１３と類似した形状になることは、その対称性から明らかである。また、誘電体基板１２の長手方向一端部における接地導体１６の面積が広くなっていることから、この無線ＬＡＮカードのダイバーシティアンテナは高利得化が図りやすい。
【００２１】
また、この無線ＬＡＮカードでは、第１および第２のアンテナ素子１３，１４の近傍に設けたコネクタ部１７がアンテナ回路１５に接続してあることから、第１および第２のアンテナ素子１３，１４では十分な利得が得られない場合に、外部アンテナを代替使用することができる。それゆえ、この無線ＬＡＮカードは常に良好なアンテナ感度が期待できる。
【００２２】
なお、本実施形態例のように、各アンテナ素子１３，１４およびアンテナ回路１５を誘電体基板１２の同一面に配設する構成にしておけば、構造が簡素化できるため好ましいが、各アンテナ素子１３，１４と接地導体１６を誘電体基板１２の同一面に配設し、スルーホールを介して各アンテナ素子１３，１４に給電する構成にしてもよい。
【００２３】
また、各アンテナ素子１３，１４はモノポールアンテナとして動作する形状にパターニングされていればよいので、メアンダ形状以外の適宜形状、例えば波形やジグザグ形等であってもよく、使用周波数帯域が極めて高い場合には一直線状の導体パターンであってもスペースファクタは損なわれない。
【００２４】
図３は本発明の他の実施形態例に係る無線ＬＡＮカードのアンテナ構造を示す説明図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。
【００２５】
図３に示す無線ＬＡＮカードでは、誘電体基板１２の長手方向一端部における接地導体１６の形状が、第１の斜辺１６ｄと第２の斜辺１６ｅとに挟まれた略直角二等辺三角形に設定してある。この場合も、各斜辺１６ｄ，１６ｅの近傍にそれぞれ、互いの軸線方向を直交させた第１のアンテナ素子１３と第２のアンテナ素子１４を配設して、これらのアンテナ素子１３，１４をアンテナ回路１５に接続することにより、ダイバーシティアンテナを構成することができるので、スペースファクタが良好となり、無線ＬＡＮカードのアンテナ機構部を厚くしたり大面積化する必要がなくなる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】
誘電体基板の長手方向一端部に、互いの偏波軸を略直交させた一対の導体パターンアンテナである第１および第２のアンテナ素子を逆ハ字形に配置させ、両アンテナ素子の間に接地導体の先窄まり形状部を配置させるというものなので、無線ＬＡＮカードのアンテナ機構部を厚くしたり大面積化しなくても、ダイバーシティ方式のアンテナ構造が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る無線ＬＡＮカードのアンテナ構造を示す説明図である。
【図２】図１における第１のアンテナ素子の放射パターンを示す特性図である。
【図３】本発明の他の実施形態例に係る無線ＬＡＮカードのアンテナ構造を示す説明図である。
【図４】無線ＬＡＮカードのダイバーシティアンテナのスペースファクタが悪い例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１  カードケース
１２  誘電体基板
１３  第１のアンテナ素子
１４  第２のアンテナ素子
１５  アンテナ回路
１６  接地導体
１６ａ  幅広領域部
１６ｂ  台形部
１６ｃ  方形部
１６ｄ  第１の斜辺
１６ｅ  第２の斜辺
１７  コネクタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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