(57)【要約】      （修正有）【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アンテナにおいて、設置機器の影響を受けることなく通信感度に優れ安定した通信が可能であり、設置が容易で尚且つ、小型でシンプルな構造のアンテナを提供することにある。【解決手段】給電点Ｐ１が付与されるエレメント部１とアースポイントＰ２が付与されるグランド板４とが短絡部３を介して接続される。エレメント部１が短絡部３に接続された高周波側放射エレメント１ａと、その端部から折り返し状に延出し、高周波側放射エレメント１ａとは逆方向に指向する低周波側放射エレメント１ｂとからなる２周波用アンテナにおいて、エレメント部１の左右両側にエレメント部１と同一平面上にある遮蔽部材２を設ける。スリットＳの開放部近傍の高周波側放射エレメント１ａの端部に給電点Ｐ１を設け、スリットＳの開放部近傍のグランド板４の縁部にアースポイントＰ２を設け、Ｐ１Ｐ２に、給電する。【選択図】図１
2007068058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点が付与されるエレメント部とアースポイントが付与される矩形状のグランド板とが短絡部を介して接続され；且つ、該エレメント部が、該短絡部に接続された細幅状の放射エレメントを含むアンテナであって、該エレメント部の少なくとも一方の側縁部近傍に不要電波およびノイズの遮蔽部材が配設されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
該エレメント部が、該短絡部に接続された細幅状の高周波側放射エレメントと；該高周波側放射エレメントの端部から折り返し状に延出してその先端部が該高周波側放射エレメントとは逆方向に指向する細幅状の低周波側放射エレメントを含む請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
該遮蔽部材が該グランド板から側壁として延出して、両者で凹状グランド板を形成している請求項１または２に記載のアンテナ。
【請求項４】
該遮蔽部材と該エレメント部とが同一平面上に位置する請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項５】
該遮蔽部材の幅が２ｍｍ〜１０ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項６】
該遮蔽部材と該エレメント部の側縁部との距離が１ｍｍ〜１０ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項７】
該遮蔽部材の長さが、該エレメント部の高さと短絡部の高さとの和に等しい請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナを内蔵させたことを特徴とする電子機器。
【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等の情報端末機器等に内蔵させるのに有用な小型アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線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、アンテナの多周波化とともに小型化の要求がますます強くなってきている。
この要求に応えるため、本出願人は先に、図３に示すような２周波に対応した小型アンテナを提案した（特願２００４−１０１３７４号）。このアンテナにおいては、細幅状の高周波側放射エレメント（１ａ）と矩形状のグランド板（４）と短絡部（３）とでスリット（Ｓ）が形成される。そして、同軸ケーブル（５）の内部導体をスリット（Ｓ）の開放端部に位置する給電点（Ｐ１）に、そして、外部導体をアースポイント（Ｐ２）に接続したうえで、エレメント部（１）に給電することによりスリット（Ｓ）が高周波側放射エレメント（１ａ）の共振点近傍に共振点を有するスリットアンテナとして機能するように工夫されている。なお、（１ｂ）は細幅状の低周波側放射エレメント、そして、（Ａ）は高周波側放射エレメント（１ａ）と低周波側放射エレメント（１ｂ）との接続部である。
ところで、このようなアンテナにおいては、そこそこの通信品質は確保されるものの、このアンテナを機器に組込んだ際、機器の影響を受け、深刻な問題が生じることが判明した。すなわち、アンテナは上記機器の金属筐体の一部を切り欠いた箇所に設置されるが、その際、エレメント部（１）の一方の側縁部または両側縁部に、金属筐体や周辺の導電性部材から不要電波やノイズが到来し、その結果、電磁的干渉が生じて通信不能に陥る。さらに、この電磁的干渉により、アンテナにとって基本的なインピーダンス整合をも困難にするという二次的問題をも惹起する。
そして、この問題は、上記の２周波対応小型アンテナに限らず、細幅状の放射エレメントを含むエレメント部全般に共通する問題でもあることも確認された。
上記の問題に対して、これまでは、機器のアンテナ取付け部近傍の金属筐体を大きく切り欠き、エレメント部（１）との距離を離すことで、金属筐体や周辺の導電性部材からの不要電波やノイズの影響を防いでいた。しかし、この対策では、該金属筐体のひずみや強度低下を招来する。それゆえ、これらの不利益を招くことなく、アンテナ設置機器に影響されない安定した通信が確保されたアンテナ、特に多周波用小型アンテナが実現されれば、その意義は多大である。
【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、金属筐体のひずみや強度低下がなく、しかも通信感度が該金属筐体に影響されることのない小型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、図３に示したアンテナのエレメント部（１）の少なくとも一方の側縁部（図面に向かって左側および／または右側の側縁部）に近接して、不要電波やノイズの遮蔽部材を配置することにより、問題の電磁的干渉が防止されることを究明した。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のアンテナでは従来と比較して、以下の格別顕著な効果が奏される。
（１）筐体部の影響を受けることがないので、通信感度が向上し安定した通信が確保され、併せて、インピーダンス調整も容易となるばかりか。
（２）遮蔽部材をグランド板の一部と利用できるので、その分だけエレメント部の下部に位置する矩形状グランド板が小型化される。
（３）遮蔽部材をエレメントと同一平面に配置することにより、アンテナ形状が小型化される。
（４）機器のアンテナ取付け部近傍の金属筐体部を大きく切り欠く必要がないので、機器筐体の強度低下が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、２周波対応の平面アンテナにおいて、エレメント部の両側縁部に遮蔽部材を設けた場合について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のアンテナの一例を示す正面図である。
図２は、図１のアンテナに給電用同軸ケーブルを取り付けた際の斜視図である。
図３は、２周波に対応した先願発明のアンテナの一例を示す斜視図である。
図４は、図１のアンテナをパソコンに内蔵した例を示す斜視図である。
図５は、図１のアンテナをパソコンの上辺隅に内蔵した別の態様を示す斜視図である。
【０００７】
図１および図２において、（１）、（１ａ）、（１ｂ）、（３）、（４）、（５）（図２）、（Ａ）、（Ｓ）、（Ｐ１）および（Ｐ２）は、図３の場合と同じである。（２）はエレメント部（１）の両側縁部近傍に配設された遮蔽部材である。（Ｌ１）および（Ｌ２）はそれぞれに遮蔽部材（２）の幅および長さ、（Ｗ）はアンテナを内蔵するパソコンの金属筐体の欠落部（８）〜（１０）の幅である。
この態様においては、遮蔽部材（２）は元の矩形状のグランド板（４）の上部の各端部から側壁として延出し、両者で新たに凹状グランド板を形成している。もちろん、この遮蔽部材（２）は、その本来の機能がエレメント部（１）の両側縁部に到来する不要電波やノイズを吸収（ないし遮断）することにあるので、グランド板（４）とは別体物として配設されてもよい。
このように、本発明で特徴的なことは、エレメント部（１）の側縁部近傍に、不要電波やノイズを吸収する遮蔽部材（２）を配設した点にある。こうすることで、遮蔽部材（２）がエレメント部（１）の各側縁部に到来するアンテナ設置機器からの不要電波やノイズを遮断・吸収し、エレメント部（１）への不要電波やノイズを阻止するので、電磁的干渉の懸念なく安定した送受信が確保される。
遮蔽部材（２）の遮蔽効果は、その幅（Ｌ１）が広いほど高くなるが、同時に、アンテナの寸法が増大する。ただ、この幅（Ｌ１）が狭過ぎると遮蔽効果は当然ながら低下する。したがって、遮蔽効果とアンテナの小型化の両者を勘案するとき、幅（Ｌ１）は２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にあるのが好ましい。また、遮蔽部材（２）の長さ（Ｌ２）については、エレメント部（１）の高さと短絡部材（３）の高さとの和にほぼ等しければよい。さらに、遮蔽部材（２）とエレメント部（１）との距離（間隔）は、電磁的干渉防止の面から、最短距離にして１ｍｍ以上であることが好ましい。一方、遮蔽部材（２）とエレメント部（１）との距離が離れ過ぎると、逆に遮蔽効果が低下する。これらを考慮すると、該距離は１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい範囲となる。遮蔽部材（２）の材質に関しては、不要電波やノイズを吸収する機能を有している限り、特に制約はない。通常は後述するエレメント部（１）あるいはグランド板（４）を構成する材質でよい。
【０００８】
本発明のその余の構成について説明する。
本発明においては、エレメント部（１）の各放射エレメント（１ａ）、（１ｂ）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、他方、その幅は１ｍｍ〜５ｍｍの範囲から適宜採択する。さらに、その厚さについては格段の制約はないが、０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度で十分である。また、高周波側放射エレメント（１ａ）と低周波側放射エレメント（１ｂ）との間隔は、安定した動作を確保するため、それぞれに１ｍｍ以上であることが好ましい。これらの間隔が１ｍｍ未満では電磁干渉等の不安定現象が生じる懸念がある。
これらの放射エレメント（１ａ）、（１ｂ）の材質としては、洋白（白銅）、銅、鉄、黄銅等の導電性の金属が好ましく採用される。高周波側放射エレメント（１ａ）および低周波側放射エレメント（１ｂ）の作成にあたっては、上述の金属の一枚板を打ち抜いて、遮蔽部材（２）、短絡部（３）およびグランド板（４）と一体打ち抜き体としてもよい。あるいは、平板状絶縁性基板上に銅箔のような金属薄膜を貼り付けた状態で、該金属膜をエッチングして所望のアンテナ形状を得るのも有用である。
また、グランド板（４）については、安定したアンテナ動作を得るためには、グランド板（４）の必要最低面積（ｍｍ２）は（λ／４）×（λ／４）以上を満足することが好ましい（λは波長）。この点に関して、図１〜図２に示すように、グランド板（４）から遮蔽部材（２）を延出させた場合、遮蔽部材（２）が同時にグランドの機能も呈するので、その分だけグランド板（４）の面積を縮小化できるという副次的効果も奏される。つまり、遮蔽部材（２）とグランド板（４）とで新たな凹状グランド板が形成されることになる。他方、短絡部（３）については、エレメント部（１）とグランド板（４）とを接続する機能を呈する限り、その形状は任意である。
【０００９】
給電用同軸ケーブル（５）としては、周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。このケーブル（５）の内部導体の終端は、スリット（Ｓ１）の開放部近傍、すなわち該ケーブル（５）が該開放端を跨ぐ状態で給電点（Ｐ１）に接続し、外部導体はグランド板（４）上に設けられたアースポイント（Ｐ２）に接続する。同軸ケーブル（５）を給電点（Ｐ１）及びアースポイント（Ｐ２）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。
【００１０】
図４には、図１のアンテナをパソコンに内蔵した例が示されている。この例では、該アンテナは、ＬＣＤ表示部（６）上辺の金属筐体（７）の欠落部（８）および／またはＬＣＤ表示部（６）側面の金属筐体（７）の欠落部（９）に配設されている。図示したようの、アンテナを上辺及び側面の２箇所に配設することは、アンテナの指向性を向上させるのに有効である。この場合、遮蔽部材（２）とこれに隣接する金属筐体（７）との間に１ｍｍ〜１０ｍｍの間隔を設けるのが好ましい。
【００１１】
以上の態様は、エレメント部（１）の両側縁部に遮蔽部材を設けた場合である。他の態様としては、図５にも示すように、アンテナをＬＣＤ表示部（６）の上辺の隅の金属筐体（７）の欠落部（１０）に配置する場合がある。この場合は、欠落部の上方と左側には金属筐体（７）がないので、エレメント部の右側縁部のみに遮蔽部材（２）を設ければよい。
また、上記の説明は、板金などの一体打ち抜きによる平面アンテナの例であるが、このような平面アンテナは、その取付け空間の状況に応じて立体的に変形して配置されてもよいし、基板アンテナにも接続されてもよい。さらに、上記の平面アンテナは２周波の例であるが、放射エレメントの構成本数に応じて３周波以上の多周波に展開できることは言うまでもない。
【実施例】
【００１２】
以下に、図１〜図２に示した２周波対応の平面アンテナを、パソコン内蔵用として適用する例について示す。
1.          
図１のアンテナの作成
厚さが０．４ｍｍの洋白（白銅）平板の一体打ち抜きして、以下の仕様のアンテナを得た。
まず、高周波側放射エレメント（１ａ）として、４．５ＧＨｚの波長に対応する長さが１８ｍｍ、幅１．０ｍｍのエレメントを形成した。また、短絡部（３）は、長さ１ｍｍ、幅２ｍｍとした。
つぎに、低周波側放射エレメント（１ｂ）として、２．４ＧＨｚの波長に対応した幅１．５ｍｍ、長さ２８ｍｍのエレメントを、高周波側放射エレメント（１ａ）から該エレメント端とは逆方向に指向するように形成した。この際、低周波側放射エレメント（１ｂ）は高周波側放射エレメント（１ａ）に対して２ｍｍの間隔を開けて平行に配置した。さらに、遮蔽部材（２）については、その幅（Ｌ１）を５ｍｍ、長さないし高さ（Ｌ２）を５．５ｍｍとし、エレメント部（１）の側縁部から５ｍｍの距離を離して配設した。他方、グランド板（４）は、高さ２．５ｍｍ、幅４８ｍｍとした。
また、給電点（Ｐ１）は、スリット（Ｓ）の開放部近傍、すなわち図１に向かって、スリット（Ｓ）の開放部に面した高周波側放射エレメント（１ａ）の右端角近傍の位置に設け、一方アースポイント（Ｐ２）の位置も、スリット（Ｓ）の開放部近傍、即ち図１に向かって、スリット（Ｓ）に面したグランド板（４）の縁上の給電点（Ｐ１）に対面する位置とした。
２．図２のアンテナの完成
最後に、給電用同軸ケーブル（５）として、外径１．１３ｍｍ、内部導体径０．２４ｍｍのフッ素樹脂（ＰＦＡ）被覆の高周波同軸ケーブルを用意し、その先端部で内部導体および外部導体を露出させた。そして、該ケーブルがスリット（Ｓ）の開放部を跨ぐ形で、該内部導体の終端部を給電点（Ｐ１）に、そして該外部導体をアースポイント（Ｐ２）に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を得た。
【００１３】
さらに、本発明のアンテナとエレメント部（１）は同一仕様で、遮蔽部材（２）を省略したアンテナ（図３）を比較例として準備した。この比較例においては、グランド板（４）は、安定した送受信の面から、幅２８ｍｍに対して、高さが２０ｍｍ程度を必要とした。
これらのアンテナをそれぞれに図４に示した金属筐体（７）の欠落部（８）に設置し、受信感度（ゲイン）が同じ水準になる欠落部の幅（Ｗ）を求めた。この結果、本発明では、（Ｗ）＝５０ｍｍで、金属筐体からの不要電波、ノイズの影響もなく安定した通信が実現できた。併せて、所望のインピーダンスに容易に調整できることも確認できた。これに対して、比較例では、本発明と同じ受信水準を得るには、（Ｗ）＝８０ｍｍも必要とした。これは、本発明の場合、遮蔽部材（２）とこれに隣接する金属筐体（７）との間に、左右それぞれ１ｍｍの間隔があれば十分であるのに対して、比較例では、左右それぞれ２６ｍｍの間隔を要するからである。
ここで、一般的には、遮蔽効果の代替特性として、欠落部（８）の幅（Ｗ）があり、その際、この幅（Ｗ）が広いことはアンテナがその分だけ金属筐体部からの不要電波やノイズの影響を受け易いことを意味し他方、狭いことは金属筐体部からの影響を受け難いことを意味する。また、従来はグランド板（４）は２０ｍｍ程の高さが必要であったが、本発明では、遮蔽部材（２）をグランド板（４）の一部と利用できるので、グランド板（４）の高さは僅かに２.５ｍｍで済むので、グランド板（４）が大幅に小型化される。さらに、両者のアンテナの外形面積を比較すると、本発明の場合は３８４ｍｍ２（遮蔽部材の高さ（Ｌ２）が５．５ｍｍ、グランド板（４）の高さ２．５ｍｍ、幅４８ｍｍ）、比較例の場合は７１４ｍｍ２（エレメント部（１）と短絡部材（３）との合計高さが５．５ｍｍ、グランド板（４）の高さ２０ｍｍ、幅２８ｍｍ）であった。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明のアンテナはコンパクトで、しかも安定した通信特性を具備するので、パソコンの他に、ＰＤＡ、携帯電話、あるいはＶＩＣＳ等、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、さらには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】
【００１５】
【図１】２周波に対応した本発明のアンテナの一例を示す正面図である。
【図２】図１のアンテナに給電用同軸ケーブルを取り付けた際の斜視図である。
【図３】２周波に対応した先願のアンテナの一例を示す斜視図である。
【図４】図１のアンテナをパソコンの上辺及び側辺に内蔵した例を示す斜視図である。
【図５】図１のアンテナをパソコンの上辺隅に内蔵した別の態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
１            エレメント部   
１ａ          高周波側放射エレメント
１ｂ          低周波側放射エレメント
２            遮蔽部材
３            短絡部
４              グランド板      
５            給電用同軸ケーブル
６            ＬＣＤ表示部
７            金属筐体
８、９、１０  金属筐体の欠落部
Ａ            高周波側放射エレメント（１ａ）と低周波側放射エレメント（１ｂ）との接続部
Ｌ１          遮蔽部材（２）の幅、
Ｌ２          遮蔽部材（２）の長さ
Ｓ            スリット
Ｐ１
給電点
Ｐ２          アースポイント
Ｗ            欠落部の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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