(57)【要約】【課題】同軸ケーブルにより接続を行いながら作業性の向上及びローコスト化を図ると共に、外部からの影響を分断された伝送系部分が回避できるようにしたアンテナ装置を提供する。【解決手段】ノートパソコン等に設けられたアンテナと送受信用の回路とは同軸ケーブルによって接続されるが、その途中に中継基板２０を設け、この中継基板２０にレセプタクル等を介して同軸ケーブルを接続する。中継基板２０は、絶縁基板２１内に内部線路層２３ａ，２３ｂが設けられている。内部線路層２３ａ，２３ｂは、グランドパターン２２と２２ｂの間に３層構造になるように配設されている。グランドパターン２２ａ，２２ｂが内部線路層２３ａ，２３ｂの静電シールドとして機能するため、外来ノイズ等を軽減することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信部、受信部、又は送受信部を構成する回路と、アンテナとを備え、前記アンテナと前記回路とが同軸ケーブルによって接続されるアンテナ装置において、
絶縁基板の両面に形成された第１及び第２のグランドパターンと、前記アンテナに接続された第１の同軸ケーブル、及び前記アンテナに対応して前記回路に接続された第２の同軸ケーブルが半田接続又は接続具を介して両端に接続されると共に、前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に絶縁して形成された帯状及び直線状の内部線路層とを備え、前記第１又は第２の筐体部に搭載される中継基板を有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記内部線路層は、両端にスルーホールが接続され、前記スルーホールの一端が前記絶縁基板の片面に形成されたランドに接続され、前記ランドは前記半田接続による接続部又は前記接続具に接続されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記接続部又は前記接続具は、その近傍に少なくとも１つのスルーホールが前記第１及び第２のグランドパターンに導通するようにして設けられていることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記中継基板は、前記第１及び第２のグランドパターンに非導通のパターン無し部分を有し、前記パターン無し部分の中心に固定用のネジが嵌入される貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記接続具は、レセプタクルであることを特徴とする請求項１，２又は３記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記中継基板は、携帯型電子機器のマザーボード、又はノート型パーソナルコンピュータのマザーボードに搭載されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に、同軸ケーブルにより接続を行いながら作業性の向上及びローコスト化を図ると共に、外部からの影響を分断された伝送系部分が回避できるようにしたアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という。）の利用形態の１つにインターネットがある。インターネットを利用するには、パソコンをネットワークに接続する必要がある。ネットワークに接続する場合、従来、パソコンにモデムを内蔵させ、或いはモデムを外付けにより接続し、このモデムをケーブルにより電話回線に接続していた。また、２台以上のパソコンにより家庭内やオフィス内でＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構築する場合、それぞれのパソコンを専用のケーブル（１００ＢＡＳＥ−Ｔ等）によりハブ（  Ｈｕｂ）に接続している。
【０００３】
しかし、ケーブルによる接続は、パソコンがデスクトップ型が標準の時代には設置場所を移動することが殆どないため、特に不都合はなかったが、近年のようにノート型パソコン（以下、「ノートパソコン」という。）が主流になってくると、ケーブルで接続するのは煩わしいばかりでなく、ケーブル接続が可能な場所や範囲内でしか利用できず、どこでも使用できるというノートパソコンの特長が生かせなくなる。
【０００４】
そこで、ノートパソコンに無線ＬＡＮカード（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格）を装着できるようにし、無線によりルータ（ｒｏｕｔｅｒ）に接続してケーブル接続を不要にした無線ＬＡＮが注目されている。この無線ＬＡＮにより、ケーブル接続が不要になり、ルータから数十メートルの範囲であれば、どの場所からもノートパソコンをネットワークや他のパソコンに接続することが可能になるため、使い勝手が向上する。
【０００５】
ノートパソコンに無線ＬＡＮの機能を内蔵させた場合、ノートパソコンは小型化及び軽量化を極限まで追求して設計されており、内部には空間が殆ど無いことから、アンテナ（平板アンテナ等）を高能率に動作させるためには、搭載場所を吟味する必要がある。
【０００６】
ノートパソコンの場合、ＬＣＤ（液晶表示器）等の表示器が蓋部の内側に設けられており、この蓋部の上端部のケース（又はフレーム部、筐体等）内部にアンテナを設置しておくことにより、本体から蓋部を開いたときにアンテナがノートパソコンの最上部に位置し、電波の送受信を良好にすることができる。また、ロッドアンテナ、ヘリカルアンテナ等のように本体の外部にアンテナが突出しないため、折損を招いたり、移動中に他のものにアンテナを引っ掛かたりすることがない。そして、アンテナに接続される送受信モジュール（送受信回路を金属ケースに収めた部品）は、本体内に設置されたマザーボード（ｍｏｔｈｅｒ  ｂｏａｒｄ）に実装されるため、蓋部に設けられたアンテナとの接続は同軸ケーブルによって行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図５は、携帯型電子機器に搭載した従来のアンテナ装置を示す。ここでは、携帯型電子機器として、ノートパソコンを示している。ノートパソコン１００は、本体１０１と、この本体１０１にヒンジ部１０２ａ，１０２ｂにより開閉自在に取り付けられた蓋部１０３とを主体に構成されている。
【０００８】
本体１０１内には、１枚のマザーボード１０４が設置されており、このマザーボード１０４の所定位置に送受信モジュール１０５が実装されている。なお、マザーボード１０４上には、不図示のキーボード及び不図示の表面パネルが搭載される。また、蓋部１０３の内側には、９〜１５インチ程度の表示サイズを有するＬＣＤ１０６が実装され、その上端縁の両側には平板アンテナ１０７ａ，１０７ｂが装着されている。アンテナを複数にすることで、二方向又は広範囲の指向性が得られ、或いは送信用と受信用に分けた使い方が可能になる。平板アンテナ１０７ａ，１０７ｂは蓋部１０３のＬＣＤ１０６の取付枠の内側に取り付けることにより、その装着を外部から見えない様にすることができ、見栄えが悪くなるのを防止することができる。
【０００９】
図５に示すように、送受信モジュール１０５と平板アンテナ１０７ａ，１０７ｂとは、２本の同軸ケーブル１０８ａ，１０８ｂにより接続される。本体１０１と蓋部１０３の組み付けに際しては、例えば、最初に同軸ケーブル１０８ａと１０８ｂの一端を平板アンテナ１０７ａ，１０７ｂに接続する。平板アンテナ１０７ａ，１０７ｂからの同軸ケーブル８ａ，８ｂは、蓋部３の枠部の内側を這うように布線された後、ヒンジ部１０２ａ，１０２ｂ内を通し、本体１０１側に引き出される。これにより、同軸ケーブル１０８ａ，１０８ｂが外部から見えることはない。ついで、同軸ケーブル１０８ａと１０８ｂの他端が、送受信モジュール１０５に接続される。最後に、同軸ケーブル１０８ａ，１０８ｂの他端が接続されているマザーボード１０４は、本体１内の所定の位置に実装される。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００３−３７４３１公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアンテナ装置によると、送受信モジュールと平板アンテナとを長い同軸ケーブルで接続するため、本体又は蓋部の製造工程において同軸ケーブルの組み付けが煩雑となる。このため、同軸ケーブルを引回し、更に、半田付け作業を行ったりすることは現場作業員の作業効率を低下させ、量産性を向上させることができない。
【００１２】
この問題は、同軸ケーブルを短い２本に分割し、それぞれの同軸コネクタを本体側と蓋部側に別々に実装した後に同軸コネクタを用いて結合することで解消することが考えられる。しかし、同軸コネクタを用いた場合、同軸コネクタが高価で、１本のケーブルにオスとメスの２個が必要になるためにコストアップになり、また、接続に際しては両手を使わざるをえないため、作業性が悪い。更に、同軸コネクタの金属部が他の電子部品に接触してショートしないようにしたり、同軸コネクタが筐体に当たって音を発生しない様にする固定する処置等が必要になる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、同軸ケーブルにより接続を行いながら、作業性の向上及びローコスト化を図ると共に、外部からの影響を分断された伝送系部分が回避できるようにしたアンテナ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、送信部、受信部、又は送受信部を構成する回路と、アンテナとを備え、前記アンテナと前記回路とが同軸ケーブルによって接続されるアンテナ装置において、絶縁基板の両面に形成された第１及び第２のグランドパターンと、前記アンテナに接続された第１の同軸ケーブル、及び前記アンテナに対応して前記回路に接続された第２の同軸ケーブルが半田接続又は接続具を介して両端に接続されると共に、前記第１のグランドパターンと前記第２のグランドパターンとの間に絶縁して形成された帯状及び直線状の内部線路層とを備え、前記第１又は第２の筐体部に搭載される中継基板を有することを特徴とするアンテナ装置を提供する。
【００１５】
この構成によれば、中継基板は、第１の同軸ケーブルと第２の同軸ケーブルの中継接続を行うと共に、絶縁基板の両側に形成されたグランドパターン間に設けられた内部線路層は両側のグランドパターンによって静電シールドされ、外来ノイズ等の外部からの影響を受け難くすることができる。中継基板の使用によって同軸ケーブルの接続作業が簡便になると共に、線路としての内部線路層が電気的に露出状態にならない為、外来ノイズ等の影響を排除することができる。更に、高価な同軸コネクタによる接続を行わずに済むため、コストダウンが可能になる。また、同軸ケーブルがアンテナ側と回路側に分離されるため、それぞれにおける同軸ケーブルの接続処理を先行して行えるようになり、量産性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置を示す。
以下においては、アンテナ装置を携帯型電子機器の１つであるノートパソコンに適用した場合について説明する。また、一部については、実際には見えない部分を露出させた状態で示している。
【００１７】
ノートパソコン１０は、キーボード（図示せず）、及びキーボードのほか、電源オン／オフキー、機能キー、指操作型のマウス部等が実装された表面パネルが装着される本体１と、この本体１にヒンジ部２ａ，２ｂにより開閉自在に取り付けられた蓋部３とを主体に構成されている。本体１及び蓋部３は、樹脂成型、アルミ、マグネシウム合金等により作られている。
【００１８】
本体１内には、ＣＰＵ、半導体メモリ、その他の電子回路等が実装された１枚のマザーボード４が設置されており、このマザーボード４の所定位置には、金属ケース等によりシールドの施された送受信モジュール５が実装されている。なお、マザーボード４上には、このマザーボード４を覆うようにして、不図示のキーボード及び不図示の表面パネルが搭載される。また、蓋部３の内側には、９〜１５インチ程度の表示サイズを有するフルカラー表示のＬＣＤ６が実装され、その上端縁の両側には平板アンテナ７ａ，７ｂが装着されている。平板アンテナ７ａ，７ｂは蓋部３のＬＣＤ６の取付枠（図示せず）の内側に取り付けられるので、外部から見えることはない。
【００１９】
本体１内には、小サイズの中継基板２０が取り付けられており、この中継基板２０と送受信モジュール５とが同軸ケーブル８ａ，８ｂによって接続され、更に、中継基板２０と平板アンテナ７ａ，７ｂとが同軸ケーブル８ｃ，８ｄによって接続される。同軸ケーブル８ａ〜８ｄは同一仕様であり、そのインピーダンスは５０Ωである。中継基板２０が設けられていることにより、ケーブル長を短くすることができ、ケーブル接続の作業性は格段に向上する。
【００２０】
図２は中継基板２０の構成を示す。また、図３は図２のＡ−Ａ断面を示し、図４は図２のＢ−Ｂ断面を示している。
エポキシ樹脂等による絶縁基板２１の表面と裏面には、グランドパターン２２ａと２２ｂがスルーホール２６により導通する状態で形成されている。絶縁基板２１の内部の中心位置には、帯状の２つの内部線路層２３ａ，２３ｂが所定の間隔により平行かつ縦方向に設けられている。この内部線路層２３ａ，２３ｂは、グランドパターン２２ａ，２２ｂのいずれにも接続されない。
【００２１】
絶縁基板２１の端部近傍には、中継基板２０をマザーボード４等に固定するためのネジ１１が挿入される貫通孔が設けられており、その周囲はネジ１１がグランドパターン２２ａ，２２ｂに導通しないように、銅箔部分を設けずに無パターン部２１ａが円形に形成されている。この対策により、グランドパターン２２ａ，２２ｂがネジ１１を通して筐体の金属部に導通するのを防止でき、接地経路に起因する不具合（ノイズ混入、異常発振等）の発生を防止することができる。
【００２２】
絶縁基板２１には、スルーホール２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが内部線路層２３ａ，２３ｂの両端に接続された状態で形成されている。スルーホール２４ａ〜２４ｄに接続させて、絶縁基板２１の表面には銅箔によるランド２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが四角形に形成されている。このランド２５ａ〜２５ｄの周囲は、グランドパターン２２ａに接続しないように銅箔層（グランドパターン）は形成されておらず、絶縁基板２１の樹脂材が露出している。
【００２３】
ランド２５ａ〜２５ｄ及び無パターン部２１ａのそれぞれの両側には、スルーホール２６が形成されており、それぞれのスルーホール２６はグランドパターン２２ａと２２ｂとを導通させている。ランド２５ａ〜２５ｄのそれぞれの近傍には、レセプタクル２７ａ〜２７ｄが配設され、レセプタクル２７ａ〜２７ｄのそれぞれの信号端子２８はランド２５ａ〜２５ｄに半田等により接続されている。また、レセプタクル２７ａ〜２７ｄのグランド端子２８のそれぞれは、グランドパターン２２ａに半田等により接続される。レセプタクル２７ａ〜２７ｄの両側に設けるスルーホール２６は、レセプタクル２７ａ〜２７ｄのグランド端子から０．１λ（λは波長）程度の距離ｄに設けることにより、クロストークを顕著に低減できるようになる。
【００２４】
図１〜図４を参照し、本発明の実施の形態に係るアンテナ装置の接続作業を説明する。
まず、本体１と蓋部３が、それぞれの製造工程において製造及び組み立てが行われる。マザーボード４上の送受信モジュール５には同軸ケーブル８ａ，８ｂが接続され、蓋部３上の平板アンテナ７ａ，７ｂには同軸ケーブル８ｃ，８ｄが接続される。同軸ケーブル８ａ〜８ｄの他端には、レセプタクル２７ａ〜２７ｄに嵌合するオス型の接続具が接続されている。中継基板２０はマザーボード４又は本体１のヒンジ部２ａ，２ｂの近傍にネジ１１により固定される。次に、同軸ケーブル８ａ，８ｂの他端部をレセプタクル２７ａ，２７ｂに結合し、同軸ケーブル８ｃ，８ｄの他端部をレセプタクル２７ｃ，２７ｄに結合する。以上により、アンテナ装置の接続作業は完了する。
【００２５】
中継基板２０は、図２〜図４に示すように、内部線路層２３ａ，２３ｂがグランドパターン２２ａと２２ｂの間に設けられているため、同軸ケーブルと同様にグランドパターン２２ａ，２２ｂが静電シールドとして機能する。このため、外部からのノイズ、外部からの信号等がグランドパターン２２ａ，２２ｂによって阻止され、内部線路層２３ａ，２３ｂへの侵入を防止することができる。同時に、内部線路層２３ａ，２３ｂからマザーボード４等へ信号が漏れるのを防止することができる。
【００２６】
また、ネジ１１がグランドパターン２２ａ，２２ｂから電気的に分離されている。このため、本体１の金属筐体やマザーボード４のグランドとグランドパターン２２ａ，２２ｂとが、不用意に接続されるのを防止できる。つまり、同軸ケーブル８ａ〜８ｄが途中で接地されるのを防止でき、送受信モジュール５から平板アンテナ７ａ，７ｂにそれぞれ１本の同軸ケーブルを接続したのと同じ状態、即ち同軸ケーブルを本体１等のグランドから浮かせることができ、受信信号へのノイズ侵入、送信時の不要輻射の発生等を防止することができる。この効果を高めるためには、無パターン部２１ａの直径をできるだけ大きくし、グランドパターン２２ａ，２２ｂとネジ１１との間の距離を大きくし、グランドパターン２２ａ，２２ｂとネジ１１の間の静電容量Ｃを小さくすることが望ましい。
【００２７】
なお、図２においては、同軸ケーブル８ａ〜８ｄをレセプタクル２７ａ〜２７ｄを介して内部線路層２３ａ，２３ｂに接続するものとしたが、同軸ケーブル８ａ〜８ｄのいずれか、或いは、同軸ケーブル８ａ〜８ｄの全てを内部線路層２３ａ，２３ｂに半田付けにより接続するようにしてもよい。
【００２８】
上記の説明では、アンテナ装置をノートパソコンに適用した場合について述べたが、本発明はノートパソコンに限定されるものではなく、アンテナを搭載し、その接続に同軸ケーブルを用いる全ての携帯移動機器に適用できることは勿論のこと、固定機器に対しても適用可能である。
【００２９】
更に、中継基板２０は、マザーボード４に搭載するものとしたが、搭載スペースを確保できるのであれば、蓋部３側に搭載することも可能である。また、レセプタクルは、図３に示した形状に限定されるものではなく、着脱式でアンテナのインピーダンスに合致したインピーダンス（例えば５０Ω）を有し、且つ比較的安価なケーブル接続器具であれば、どのような形状及び規格のものであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ側の同軸ケーブルと回路側の同軸ケーブルの中継接続を行う中継基板を設けると共に、前記同軸ケーブルを接続する内部線路層を上下面に形成されたグランドパターン間に配設してグランドパターンをシールドとして機能させた構成にしたので、中継基板の使用によって同軸ケーブルの接続作業が簡便になると共に、線路としての内部線路層が電気的に露出状態にならない為、外来ノイズ等の影響を排除することができる。そして、高価な同軸コネクタによる接続を行わずに済むため、コストダウンが可能になる。また、同軸ケーブルがアンテナ側と回路側に分離されるため、それぞれにおける同軸ケーブルの接続処理を先行して行えるようになり、量産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るアンテナ装置及び前記アンテナ装置が適用されたノート型パーソナルコンピュータの模式的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る中継基板の構成を示す平面図である。
【図３】図２の中継基板のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図２の中継基板のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図５】従来のアンテナ装置、及びこれを適用した携帯型電子機器（ノートパソコン）の模式的構成図である。
【符号の説明】
１  本体
２ａ，２ｂ  ヒンジ部
３  蓋部
４  マザーボード
５  送受信モジュール
６  ＬＣＤ
７ａ，７ｂ  平板アンテナ
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ  同軸ケーブル
１０  ノートパソコン
１１  ネジ
２０  中継基板
２１  絶縁基板
２２ａ，２２ｂ  グランドパターン
２３ａ，２３ｂ  内部線路層
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ  スルーホール
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  ランド
２６  スルーホール
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  レセプタクル
２８  信号端子
２９  グランド端子
１００  ノートパソコン
１０１  本体
１０２ａ，１０２ｂ  ヒンジ部
１０３  蓋部
１０４  マザーボード
１０５  送受信モジュール
１０６  ＬＣＤ
１０７ａ，１０７ｂ  平板アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004335157.tif 000006
【図５】
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