(57)【要約】【課題】一つのアンテナを用いて偏波損が軽減された信号送受信装置を提供することを課題とするものである。【解決手段】ノート型パソコン１の表示用筐体２にダイポールアンテナ５が、一方、キーボード用筐体３に無線モジュール４がそれぞれ内蔵されており、ダイポールアンテナ５と無線モジュール４とは同軸ケーブル６にて接続されている。また、ダイポールアンテナ５は、アンテナ素子５１、バラン５２および、アンテナ素子５１の一端に設けられた錘５３を備え、ノート型パソコン１の姿勢が変化してアンテナ素子５１が傾斜しても、錘５３の作用により鉛直となるように修正される。【選択図】      図４
2004282112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ、上記アンテナを鉛直に保持する鉛直保持装置、および上記アンテナと同軸線路で接続された無線モジュールを備えたことを特徴とする信号送受信装置。
【請求項２】
上記鉛直保持装置は、上記アンテナが傾斜する可能性のある方向の面内の一点を回転中心として同面内で回転自在となるように上記アンテナを保持する保持装置と上記アンテナの下部に設けられた錘とを備えたことを特徴とする請求項１項記載の信号送受信装置。
【請求項３】
上記アンテナは、ダイポールアンテナであり、上記無線モジュールは、表示用筐体とキーボード用筐体とを折り畳み可能な状態で有する携帯用コンピュータに設けられたものであり、上記ダイポールアンテナと上記鉛直保持装置とは、上記表示用筐体内に内蔵されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の信号送受信装置。
【請求項４】
上記ダイポールアンテナは、低誘電損失の有機高分子にてモールドされたことを特徴とする請求項３記載の信号送受信装置。
【請求項５】
上記ダイポールアンテナは、上記ダイポールアンテナの見かけ長さを短縮するための曲げ部分を含むことを特徴とする請求項３記載の信号送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号送受信装置に関するものであり、詳しくはノート型パソコンやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などに設けられた無線モジュールとアンテナとを備えた信号送受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のノート型パソコンでは、取り外し可能な無線モジュールを、使用する際にＰＣカードスロットに挿入し、且つ小型アンテナを大地に対して垂直に立てるタイプが多く使用されている。
【０００３】
上記のノート型パソコンでは、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用して出先でもメール送受信やｗｅｂの閲覧をするために無線通信ができるようになっている。ＰＣカードスロットに挿入されたＰＨＳを使用した無線モジュールには、一般的には小型アンテナが搭載されており、机上などで使用する際には上記小型アンテナを大地に対して垂直に立てる。このアンテナとしては、筐体などの影響を受け難くくするために、一般的にスリーブアンテナが用いられることが多い。またノート型パソコンを携帯する際には、小型アンテナが破損しないように無線モジュールを取り外すか、あるいは当該小型アンテナは元の位置に折り畳まれる。しかし、かかる取り外しや折り畳の作業が面倒な問題がある。
【０００４】
また、上記の問題が解決された従来技術として、本体に対して開閉可能に設置されたカバー部材のオープン時に電波を送受信する第一アンテナと、上記カバー部材を閉じた時に電波を送受信する第二アンテナと、上記カバー部材の開閉有無により上記第一および第二アンテナのうち少なくともいずれか一つを所定ＲＦ回路モジュールに選択的にスイッチングさせるスイッチング部とを含む無指向性アンテナシステム、および入力装置が設置されたコンピュータ本体と、上記コンピュータ本体に開閉可能に設置され、画像をディスプレーするディスプレー部材と、上記ディスプレー部材に設置されて電波を送受信する第一アンテナと、上記コンピュータ本体または上記ディスプレー部材に設置されて電波を送受信する第二アンテナと、上記ディスプレー部材の開閉有無により上記第一および第二アンテナのうち少なくともいずれか一つを所定ＲＦ回路モジュールに選択的にスイッチングさせるスイッチング部とを含み、上記少なくとも一つのアンテナを通じて上記ディスプレー部材の開閉有無に関係なく電波を送受信できるノート型パソコンは、後記の特許文献１から従来公知である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−４３５６１９号公報（請求項１、請求項９）
【０００６】
ところで、上記特許文献１の技術では、例えば使用時にノート型パソコンのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）筐体を垂直位置から或る角度傾けて使用すると、後記する通り、大きな偏波損が生じる問題がある。また同一周波数で同調している２つのンテナが互いに近接して配置されているために、実際にはアンテナ間の干渉による損失が発生し、使用しているアンテナが単体で得られるアンテナ性能より低いアンテナ性能しか得られない問題もある。またさらに、高周波切り替えスイッチの挿入損失によるアンテナ性能劣化も起きる問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斯界における如上の問題に鑑みて、一つのアンテナを用いて偏波損が軽減された信号送受信装置を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号送受信装置は、アンテナ、上記アンテナを鉛直に保持する鉛直保持装置、および上記アンテナと同軸線路で接続された無線モジュールを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下において、互いに同部位または同表示には同符号を付して、後続の図では説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の信号送受信装置における実施の形態１を説明するものであって、図１は前記携帯用コンピュータの一例としての折り畳み可能なノート型パソコンの表示用筐体が開かれた状態の斜視図、図２は当該ノート型パソコンを折り畳んだ状態の斜視図、図３は当該ノート型パソコンを折り畳んだ状態の他の斜視図、図４は、図１〜図３における、後記ダイポールアンテナ５およびその近傍部の拡大側面図である。
【００１１】
図１〜図４において、ノート型パソコン１は、表示用筐体２、キーボード用筐体３、無線モジュール４、前記アンテナの一例としてのダイポールアンテナ５（図１〜図３では太点線で示す。）、同軸ケーブル６（図１〜図３では細点線で示す。）、およびアンテナ支持装置７を備えている。表示用筐体２は、ＬＣＤ２１を有すると共にダイポールアンテナ５を図１上ではその右上の隅（図１の円Ｐの個所）に内蔵しており、キーボード用筐体３と折り畳み可能に接続されている。キーボード用筐体３は、キーボード３１を有すると共に図１上ではその右上の隅に無線モジュール４を内蔵している。また同軸ケーブル６は、その一部が表示用筐体２内に、残部がキーボード用筐体３に内蔵されて、無線モジュール４とダイポールアンテナ５とを接続している。
【００１２】
ダイポールアンテナ５は、アンテナ素子５１、バラン５２、および錘５３を含んでおり、錘５３はアンテナ素子５１の一端のみに固定されている。またダイポールアンテナ５は、アンテナ支持装置７により後記するように支持されている。同軸ケーブル６は、金属製ケーブル部分６１、ロータリージョイント６２、および可撓性ケーブル部分６３を含んでいる。金属製ケーブル部分６１の一端は、バラン５２に接続され、他端はロータリージョイント６２を介して可撓性ケーブル部分６３の一端と接続されており、可撓性ケーブル部分６３の他端は無線モジュール４に接続されている。
【００１３】
アンテナ支持装置７は、金属製ケーブル部分６１の外径より僅かに大きい内径を有する２個のリング体７１と各リング体７１を表示用筐体２の内壁（図示せず）に固定するための支持アーム７２とを含んでいる。しかして金属製ケーブル部分６１は、２個のリング体７１に挿通されて軸Ａの周りに回転自在に保持されており、また金属製ケーブル部分６１に接続されたダイポールアンテナ５（アンテナ素子５１、バラン５２および錘５３）も、金属製ケーブル部分６１と一緒に軸Ａの周りに回転自在に保持されている。
【００１４】
ノート型パソコン１および表示用筐体２のいずれもは、通常、立方体形状を有し、金属製ケーブル部分６１は、表示用筐体２の一辺２２に平行に設置され、またアンテナ素子５１は、図４に示す通り、金属製ケーブル部分６１に対して直交方向に延在している。したがってノート型パソコン１が、その一辺２２が水平となる状態では、金属製ケーブル部分６１および軸Ａは水平方向に延在し、アンテナ素子５１は、軸Ａの周り回転自在であるが、錘５３の作用により常に鉛直方向に延在することになる。即ちアンテナ素子５１は、折り畳んだ状態のノート型パソコン１を水平な机上に横にして無線のサーバーとして稼動している図２の状態、同パソコン１を図２の状態から表示用筐体２を開いて立てた図１の状態、折り畳んだ状態のノート型パソコン１を机上で立てたり、あるいは鞄に入れて持ち運びする場合の図３の状態、などいずれの場合でも鉛直方向に延在することになって、つぎに説明するように偏波損が生じない。
【００１５】
ここで、アンテナ素子５１が傾斜した場合に生じる偏波損の大きさについて説明する。アンテナ素子５１が、鉛直方向から傾き角度φで傾斜した場合における偏波損（ｄＢ）は、下式（１）で表される。
偏波損＝主偏波＋交差偏波
＝２０ｌｏｇ（ｃｏｓφ）＋［（２０ｌｏｇ（ｓｉｎφ）−３．６）−６．０］・・・（１）
【００１６】
式（１）において、数値３．６は形状損であり、数値６．０は交差偏波識別度として一般に用いられている値である。式（１）から、傾き角度φが、例えば０度（鉛直方向）、１０度、２０度、３０度、５０度、７０度、９０度の場合、偏波損は、式（１）よりそれぞれ、０ｄＢ、−０．１ｄＢ、−０．５ｄＢ、−１．１ｄＢ、−３．２ｄＢ、−６．７ｄＢ、および−９．６ｄＢとなる。しかして実施の形態１では、ノート型パソコン１が図１〜図３のいずれの姿勢であっても、アンテナ素子５１は常に鉛直方向に保持されて偏波損が生じず、良好なアンテナ性能が得られることが分かる。
【００１７】
また実施の形態１では、表示用筐体２の上部にダイポールアンテナ５が配置されていることにより、図１に示す机上での使用状況では表示用筐体２が基地局とダイポールアンテナ５との間の遮蔽物とならず、従って実施の形態１は、前記特許文献１の従来技術と対比して、一つのダイポールアンテナ５で充分であり、この結果、ノート型パソコン１の小型化が図れ、且つ通信品質も良い状態を保つことが可能となる。
【００１８】
実施の形態２．
図５は、本発明の信号送受信装置における実施の形態２を説明するものであって、ダイポールアンテナ５およびその近傍部の拡大側面図である。図５において、ダイポールアンテナ５は、樹脂モールド８にてその全体がモールドされており、長さＬ２を有する。しかして実施の形態２は、前記実施の形態１とは樹脂モールド８を含む点において異なり、その他の構成は同じである。
【００１９】
樹脂モールド８は、低誘電損失性の有機高分子などの誘電体にて形成されており、ダイポールアンテナ５は、その全体がモールドされることにより帯域幅やアンテナ性能に大きな影響を受けることなく、１／√２．３＝６６％の波長短縮がかかり、更なる小型化が図れる。具体的には、無線ＬＡＮ  ＩＥＥＥ８０２．１１ａの場合、使用周波数は５．１５〜５．２５ＧＨｚであるので、モールドされていないダイポールアンテナ５の全長（図１の長さＬ１）はλ／２＝２．９ｃｍであるが、樹脂モールド８を有することにより全長Ｌ２は、１．９ｃｍと小型化が図れる。
【００２０】
樹脂モールド８を形成する有機高分子あるいは誘電体としては、低比誘電率並びに低誘電正接のもの、特に室温における比誘電率が２．３以下で、誘電正接が０．０００１以下のもの、例えば各種のポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマーなどのポリオレフィン類が例示され、就中、シクロオレフィンポリマーが特に好ましい。
【００２１】
実施の形態３．
図６は、本発明の信号送受信装置における実施の形態３を説明するものであって、ダイポールアンテナ５およびその近傍部の拡大側面図である。図６において、ダイポールアンテナ５は、メアンダ５４を有する。しかして実施の形態３は、前記実施の形態１とは、メアンダ５４を有する点において異なり、その他の構成は同じであるが、ダイポールアンテナ５はメアンダ５４を有することにより帯域幅やアンテナ性能に大きな影響を受けることなく、その全長Ｌ３をメアンダ５４を有しない図１の場合の全長Ｌ１より短縮できて更なる小型化が図れる。
【００２２】
本発明は、前記実施の形態１〜実施の形態３に限定されるものではなく、本発明の課題並びに解決手段の趣旨に沿った種々の実施の形態を包含する。例えばアンテナとしては、ダイポールアンテナ以外にもスリーブアンテナあるいはその他のものであってよい。また実施の形態３の変形態様として、メアンダ５４に代えてヘリカルやアンテナ素子５１の先端の折り曲げでもよく、それらによりアンテナ長の短縮とアンテナの更なる小型化が図れる。
【００２３】
一般的にアンテナの傾斜の生じ方は、本発明の信号送受信装置内におけるアンテナの保持方法と当該信号送受信装置自体の姿勢に依存する。信号送受信装置は、特殊なケースは別として、一般的には図１〜図３に例示すように、信号送受信装置の一辺（例えば一辺２２、図１参照）が水平または鉛直である状態で稼動されるので、実用上の観点からは、アンテナの傾斜の生じ方は、専ら本発明の信号送受信装置内におけるアンテナの保持方法に依存する。しかして前記実施の形態１〜実施の形態３の場合の保持方法では、アンテナは前記軸Ａの周りに回転する傾斜しか生じない。換言すると、いま軸Ａが座標のＸ軸と平行であるとし、アンテナの鉛直方向をＺ軸とすると、アンテナの傾斜は、Ｘ軸とＺ軸とを含む一面（Ｘ―Ｚ面）内でしか生じず、換言するとアンテナはＸ―Ｚ面内の一点（軸Ａ）を回転中心とする回転即ち傾斜しか生じず、鉛直保持装置の一例としての錘５３は、かかる傾斜状態から鉛直方向に修正する作用をなす。
【００２４】
また、アンテナがＹ軸とＺ軸とを含む一面（Ｙ―Ｚ面）内での傾斜、さらにはＸ―Ｚ面とＹ―Ｚ面の両面に渡って傾斜可能なように保持されている場合でも、錘５３はかかる傾斜状態から鉛直方向に修正する作用をなすので、本発明の信号送受信装置としては、アンテナが上記直交二面に渡って傾斜可能なように保持されているものであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の信号送受信装置は、以上に述べたように、アンテナ、上記アンテナを鉛直に保持する鉛直保持装置、および上記アンテナと同軸線路で接続された無線モジュールを備えたことを特徴とするものであるので、１つのアンテナでありながら偏波損を生じさせず、高い通信品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１での折り畳み可能なノート型パソコンの表示用筐体が開かれた状態の斜視図。
【図２】実施の形態１でのノート型パソコンを折り畳んだ状態の斜視図。
【図３】実施の形態１でのノート型パソコンを折り畳んだ状態の他の斜視図。
【図４】図１〜図３における、後記ダイポールアンテナ５およびその近傍部の拡大側面図。
【図５】実施の形態２におけるダイポールアンテナ５およびその近傍部の拡大側面図。
【図６】実施の形態３におけるダイポールアンテナ５およびその近傍部の拡大側面図。
【符号の説明】
１  ノート型パソコン、２  表示用筐体、２１  ＬＣＤ、
３  キーボード用筐体、３１  キーボード、４  無線モジュール、
５  ダイポールアンテナ、５１  アンテナ素子、５２  バラン、５３  錘、
５４  メアンダ、６  同軸ケーブル、６１  金属製ケーブル部分
６２  ロータリージョイント、６３  可撓性ケーブル部分、
７  アンテナ支持装置、７１  リング体、７２  支持アーム。
【図１】
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【図２】
2004282112.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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