(57)【要約】【課題】  パソコンあるいはＰＤＡ等の情報端末機器等の内部に組込む小型アンテナにおいて、アンテナエレメント部の強度が向上し、しかも小型化を可能としたアンテナを提供する。【解決手段】 グランド板（３）上に短絡部材（４）を介してアンテナエレメント（２）を対向設置するとともに、アンテナエレメント部（２）をシート状の保護部材（５）で被覆する。  【選択図】  図１          
2005110011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランド板の平板面が含まれる水平面と交差するアンテナエレメントを有する立体アンテナにおいて、少なくとも該アンテナエレメント部の両面にシート状の保護部材が被覆されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
該シート状の保護部材が、アンテナの全体に亘ってその両面に被覆されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
該シート状の保護部材が耐腐食性部材である請求項１または２に記載のアンテナ。
【請求項４】
該耐腐食性部材がポリイミド樹脂である請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項５】
該シート状の保護部材の厚さが０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項６】
該アンテナエレメント部のエレメントの厚さが０．０５ｍｍ〜１ｍｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項７】
該アンテナエレメント部が２周波以上の多周波に対応している請求項１〜６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、パソコン、ＰＤＡ（携帯型情報機器）、携帯電話、あるいはＶＩＣＳなどの情報端末機器等に内蔵させる多周波小型アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（近距離無線データ通信システム）搭載のＰＤＡ等においては、アンテナの小型化、多周波化が進んでいる。そのため、切片状アンテナエレメントの数がますます増加し、これに伴い各エレメントの幅が狭くなるとともに厚さも薄くなり、アンテナエレメント部全体として小型且つ薄形化されているのが現状である。
しかも、アンテナを取付ける上記の機器においては、その取付スペースも狭小な立体空間になることがあり、単なる平面アンテナでは対応できな事態が生じる。したがって、図３に示すように、アンテナエレメントの少なくとも一部（（２ａ）または（２ｂ））をＬ字状グランド板（３）の平板面（３ａ）または（３ｂ）が含まれる水平面と交差させた、いわゆる立体形状のアンテナとして対応せざるを得なくなってきている。
ところが、立体形状のアンテナは平面形状のアンテナと比較して、アンテナの製造工程において、作業者の取扱時の不注意等によりアンテナエレメント部が変形したり、さらには、輸送中に振動や衝撃等の外力により該エレメント部が変形してしまうという問題が生じ易い。しかも、このような変形は、正規の周波数が送受信できなくなるというアンテナ機能上の致命的トラブル（所謂、共振周波数ずれ）につながる。
そこで、この問題に対応するため、本出願人は先に、切片状エレメントからなるアンテナエレメント部と、平板部を含むグランド板（アース電極）とを短絡部材で接続した立体形状のアンテナにおいて、該エレメント部とグランド板の間に誘電体を挿入することを提案した（特願２００２−２８７８７７）。
しかし、この提案では、アンテナエレメント部の全周ないし全体が誘電体で固定されているわけではないので、未だ十分な強度が確保できないことが判明した。同時に、この提案では、アンテナエレメント部の腐食の問題については考慮されていない。さらに、アンテナエレメント部は、いわば短絡部材で片持ち状態にあるので、アンテナ全体としても形態安定性に欠けるきらいがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、パソコン、あるいはＰＤＡ等の情報端末機器等の内部に組込む立体形状のアンテナにおいて、アンテナエレメント部の強度が向上し、しかも小型且つ薄形化されたアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は、少なくともアンテナエレメント部をその両面からシート状の保護部材で被覆することにより、該エレメント部の強度向上、さらにはアンテナ全体としての形態安定化とコンパクト化を実現するに至った。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、アンテナエレメント部全体がその両面からシート状の保護部材（以下、“保護部材”と略記する）で被覆される。その結果、従来のように切片状エレメントが曲がる懸念がなく、同時に、この曲がりに起因する共振周波数ずれから生じる通信トラブルが解消できる。しかも該保護部材として耐腐食性部材を選択することにより、アンテナエレメント部の腐食も併せて防止できる。
さらに、本発明の好ましい態様によれば、該アンテナ全体に亘って、それらの両面に保護部材（５）が被覆される。これにより、短絡部材（４）で片持ち状態にあるアンテナエレメント部（２）が、該短絡部材とグランド板（３）と一体的に補強されるので、アンテナ全体の強度（形態安定性）が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を２周波対応のアンテナの例について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るアンテナの表面から見た斜視図である。
図２は、本発明に係るアンテナの裏面から見た斜視図である。
図３は、図１〜図２におけるアンテナエレメント部の詳細を示す斜視図である。
図１において、（１）はアンテナ、（２）はアンテナエレメント部（放射電極部）で、高周波用の第１エレメント（２ａ）および低周波用の第２エレメント（２ｂ）とからなっている。これらのエレメントはいずれも切片状である。（３）はグランド板で、互いに直角に交差する平板面（３ａ）、（３ｂ）によりＬ字状に構成されている。（４）はアンテナエレメント部（２）とグランド板（３）とを電気的に接続する短絡部材、（５）は、アンテナエレメント部（２）、短絡部材（４）、およびグランド板（３）間に亘って被覆された保護部材である。
ここで、アンテナエレメント部（２）は短絡部材（４）を介してグランド板（３）に隣接して配置され、その詳細は図３に示されている。すなわち、第１エレメント（２ａ）はグランド板（３）の平板面（３ａ）と平行に配置され他方、第２エレメント（２ｂ）は第１エレメント（２ａ）の終端部（図に向かって左端）にＬ字形状で接続し、第１エレメント（２ａ）と平行でその開始部方向に延出している。このとき、第１エレメント（２ａ）は、グランド板（３）の平板面（３ａ）が含まれる水平面と同一面に在るが、平板面（３ｂ）が含まれる水平面とは交差している。同様に、この第２エレメント（２ｂ）は、グランド板（３）の平板面（３ａ）が含まれる水平面と交差するが、平板面（３ｂ）が含まれる水平面とは面平行の関係にある。このようにしてアンテナ全体が立体形状となる。
図１に示したアンテナの裏側には、図２に示すように、同様の保護部材（５）がアンテナエレメント部（２）、短絡部材（４）、およびグランド板（３）の平板面（３ａ）間に亘って被覆されている。併せて、この側には給電線としての高周波同軸ケーブル（６）が付設されている。（Ｓ1）は該ケーブルの内部導体インピーダンス整合点、（Ｓ２）は該ケーブルの外部導体インピーダンス整合点（アースポイント）である。
【０００７】
以上の態様では、グランド板（３）はＬ字状に曲げられているが、これはアンテナ設置上の一例に過ぎない。他の例として、グランド板（３）は全体が平板状であってもよい。ただし、グランド板が含まれる水平面と交差関係にあるエレメント（２ａ）または（２ｂ）が設置されることが前提となる。同様の考え方で、短絡部材（４）、アンテナエレメント（２ａ）、および（２ｂ）の三者を共に面平行状態で配置し、これらをＬ字状のグランド板（３）に接続しても、立体アンテナが得られる。
【０００８】
さらに、本発明について詳細に説明する。
本発明で用いる保護部材（５）としては、アンテナエレメント部（２）の小型且つ薄膜化を図る意味で極力高強度の部材が好ましい。さらにエレメントの腐食防止のため、保護部材を耐腐食性部材で構成することがより好ましい。具体的には、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂、あるいはポリエチレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂からなる厚さが０.０１ｍｍ〜０.５ｍｍのシートが挙げられるが、そのなかでも取分けポリイミド樹脂シートが好ましい。このときの保護部材（５）の縦横寸法は、少なくともアンテナエレメント部（２）のほぼ全体をカバーする大きさであればよい。その際、アンテナエレメント部（２）全体を袋状に被覆することが望ましい。このためには、チューブ状あるいは袋状の保護部材を採用すればよい。そして、アンテナエレメント部（２）に保護部材（５）を被覆・密着させるには、アンテナエレメント部（２）にチューブないし袋状の保護部材（５）を被覆した後、ドライヤー等の加熱具にて溶融・熱収縮させるか、接着材等で接着すればよい。
この被覆の最も好ましい態様は、図１および図２にも示したように、該アンテナエレメント部（２）、短絡部材（４）、およびグランド板（３）間に亘って、それらの両面に保護部材を被覆することである。これにより、図１〜図３にも示されるように短絡部材（４）で言わば片持ち状態にあるアンテナエレメント部（２）は、短絡部材（４）およびグランド板（３）と一体的に補強されるので、アンテナ全体の強度が大幅に向上する。
他方、切片状の各エレメント（２ａ）または（２ｂ）について言えば、その長さは採択しようとする波長の概ね１／４の長さに設定し、また切片の幅は０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲から適宜採択する。また、厚さについては格段の制約はないが、保護部材（５）で補強されているので、０.０５ｍｍ〜１ｍｍで十分である。その材質としては、洋白（白銅）、銅、鉄、黄銅等の導電性の金属が望ましい。
また、グランド板（３）については、その材質は洋白（白銅）、銅、鉄、黄銅等の導電性の金属で構成すればよい。安定した動作を可能とするため、グランド板（３）の必要最低面積（ｍｍ２）はλ／４＊λ／４（λは波長）以上を満足することが望ましい。従って、より安定した動作を望む場合には、スペースの許す限り、グランド板（３）の面積を大きくすることが望ましい。
さらに、高周波同軸ケーブル（６）としては、公知のフッ素樹脂被覆等の高周波同軸ケーブルが採用される。高周波同軸ケーブル（６）を２つのインピーダンス整合点（Ｓ１、Ｓ２）に接続するには、ハンダ付あるいは超音波接続等を利用すればよい。
以上の説明は、アンテナエレメント部（２）が２周波用のアンテナの例であるが、このアンテナエレメント部（２）はエレメント（２ａ）または（２ｂ）のいずれか一方を設置して１周波用のアンテナとしてもよい。また、前者の多周波アンテナについては、図では各エレメント（２ａ）と（２ｂ）とが連続して形成された例を示したが、互いに長さの異なる複数個のエレメント群を別体で基盤上に設置してもよい。また、アンテナエレメント部（２）と短絡部材（４）も、一体化された例で示したが、これらは必ずしも一体化する必要はなく、別体部材で構成してもよい。さらに、グランド板（３）についても、ここでは短絡部材（４）とアンテナエレメント部（２）とが一体化された例で示したが、設置する情報端末機器内部の別体の金属製筐体等導電部材部を利用してもよい。
【実施例】
【０００９】
以下に、図１〜図３の態様において、情報端末機器であるパソコン内蔵用のアンテナの具体例を示す。
先ず、導電性金属として０．３ｍｍの厚さの洋白を用いて、グランド板（３）、短絡部材（４）およびアンテナエレメント部（２）が一体化された構造体（図３）を得た。この場合、グランド板（３）の長さは１５ｍｍ、幅は３０ｍｍとし、該グランド板（３）と接合する短絡部材（４）の長さは５ｍｍ、突出幅は３.５ｍｍとした。エレメント（２ａ）については、高周波用（５ＧＨｚ帯）の波長に対応する幅１．５ｍｍ、長さ１４ｍｍの切片状体をグランド板（３）と平行に配置した。他方、エレメント（２ｂ）は低周波用（２．４ＧＨｚ帯）の波長に対応する幅１．５ｍｍ、長さ３０ｍｍの切片状体であり、高周波用エレメント（２ａ）の終端部から５．０mmの間隔をあけてグランド板（３ａ）が含まれる水平面と直交（９０度）するように配置した。さらに、アンテナエレメント部（２）、短絡部材(４)、およびグランド板（３）間に亘って、それらの両面を粘着剤付のポリイミド樹脂（商品名「ニカフレックス」、ニッカン工業株式会社製）からなる縦１０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍのシート状の保護部材（５）を袋状にしてから加熱プレスにより被覆した。
最後に、インピーダンス整合点（Ｓ１、Ｓ２）に外径０．９３ｍｍ、導体径０．２４ｍｍ、のフッ素樹脂（ＰＦＡ）同軸ケーブル（６）の内部導体および外部導体をそれぞれハンダにより接続することにより、パソコン内蔵用アンテナ（１）が完成した。
以上、本発明をパソコンに内蔵する２周波対応のアンテナの例で説明したが、本発明の思想の範囲内であれば、種々の変更および応用が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
本発明のアンテナは、エレメントの変形が防止でき、耐久性が向上するので、パソコンの他に、ＰＤＡ、携帯電話、あるいはＶＩＣＳ等の各種情報端末機器のみならず、通信機能を有した情報家電、自動車関連機器へも同様に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るアンテナの表面から見た斜視図である。
【図２】本発明に係るアンテナの裏面から見た斜視図である。
【図３】本発明に係るアンテナのエレメント部の詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１２】
１    アンテナ
２    アンテナエレメント部
２ａ  第１エレメント（高周波用）
２ｂ  第２エレメント（低周波用）
３      グランド板
３ａ  、３ｂ  グランド板を構成する平板面
４    短絡部材
５    保護部材
６    高周波同軸ケーブル                                                                                    
Ｓ１  高周波同軸ケーブルの内部導体インピーダンス整合点
Ｓ２  高周波同軸ケーブルの
外部導体インピーダンス整合点
【図１】
2005110011.tif 000003
【図２】
2005110011.tif 000004
【図３】
2005110011.tif 000005