(57)【要約】【課題】薄型の電子機器に使用してもデザイン的に違和感がなく、しかも不使用時に電子機器に収納が可能なアンテナ素子を提供すること。【解決手段】アンテナ素子１２は、外形が略二等辺三角形形状を有した平板状であり、頂角部分が給電点１４となっている。このアンテナ素子１２は、使用状態においては、接地用導電部１３と給電点１４とが電気的に接続し、底辺が上方に位置するようになる。給電点１４を挟む二辺上には、間隔をおいて設けられた突出部１２ａと、突出部１２ａの間に設けられた切り込み部１２ｂとが形成されている。このように給電点１４を挟む二辺上に突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂを形成することにより、アンテナ素子１２の給電点１４から流れる電流の行程（沿面距離）を長くすることができるので、小型であっても遮断周波数の低いアンテナ素子を実現することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が略二等辺三角形であり、前記二等辺三角形の頂角位置に給電点を有する平板状のアンテナ本体と、前記給電点を挟む二辺上に間隔をおいて設けられた突出部と、前記突出部の間に設けられた切り込み部と、を具備することを特徴とするアンテナ素子。
【請求項２】
前記突出部及び前記切り込み部は、前記二辺におけるそれぞれの辺に対して直交する方向に延びていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ素子。
【請求項３】
前記突出部及び前記切り込み部は、前記給電点を中心として回転対称であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ素子。
【請求項４】
それぞれの辺における前記突出部の端部を結ぶ仮想線のなす角が１２０°〜１５０°であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のアンテナ素子。
【請求項５】
接地用導電部を有する電子機器本体と、前記電子機器本体に収納可能であり、使用状態において前記給電点が前記接地用導電部と電気的に接続するように配置される請求項１から請求項４のいずれかに記載のアンテナ素子と、を具備する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、パーソナルコンピュータなどの電波を受信する機能を備えた電子機器に用いて好適なアンテナ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域、小型であって、屋根の棟内に配置するのが容易なアンテナ素子として、特開平１１−３５５０３１号公報に開示されているアンテナ素子がある。このアンテナ素子１は、略ホーン形状に構成されている。このアンテナ素子１は、その中心軸線がほぼ垂直に、かつホーンの頂点が接地板２側に位置するように配置されている。また、アンテナ素子１の底面の周縁部には、所定間隔をおいて容量体３が配置されている。この容量体３の一端は、接地板２に結合されている。
【特許文献１】特開平１１−３５５０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のようなアンテナ素子は、立体形状であるので、ノートブック型のパーソナルコンピュータのような薄型の電子機器に収納することができない。また、アンテナ素子のサイズも電波波長の約６分の１と比較的大きいので、前記薄型の電子機器に搭載すると、電子機器に対してアンテナ素子の占める割合が大きくなり、デザイン的に不釣合いである。
【０００４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、薄型の電子機器に使用してもデザイン的に違和感がなく、しかも不使用時に電子機器に収納が可能なアンテナ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアンテナ素子は、外形が略二等辺三角形であり、前記二等辺三角形の頂角位置に給電点を有する平板状のアンテナ本体と、前記給電点を挟む二辺上に間隔をおいて設けられた突出部と、前記突出部の間に設けられた切り込み部と、を具備することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、給電点を挟む二辺上に突出部及び切り込み部が形成されているので、アンテナ素子の給電点から流れる電流の行程（沿面距離）を長くすることができ、小型であっても遮断周波数の低いアンテナ素子を実現することができる。
【０００７】
本発明のアンテナ素子においては、前記突出部及び前記切り込み部は、前記二辺におけるそれぞれの辺に対して直交する方向に延びていることが好ましい。この構成によれば、突出部及び切り込み部の平面形状を略矩形にすることができる。これにより、二辺を流れる電流がショートカットして流れることなく、突出部及び切り込み部に沿って流れるので、より効率的に電流の行程を長くすることができる。
【０００８】
本発明のアンテナ素子においては、前記突出部及び前記切り込み部は、前記給電点を中心として回転対称であることが好ましい。この構成によれば、突出部と切り込み部とが給電点を中心として回転対称であることにより、アンテナ素子が自己補対の形状を有することになり、広帯域に対応できるアンテナ素子を実現することができる。
【０００９】
本発明のアンテナ素子においては、それぞれの辺における前記突出部の端部を結ぶ仮想線のなす角が１２０°〜１５０°であることが好ましい。この構成によれば、アンテナ素子の原型を略二等辺三角形に保ちつつ効率良く沿面距離を長くすることができる。
【００１０】
本発明の電子機器は、接地用導電部を有する電子機器本体と、前記電子機器本体に収納可能であり、使用状態において前記給電点が前記接地用導電部と電気的に接続するように配置される上記アンテナ素子と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、電子機器本体に対してアンテナ素子が収納可能であるので、アンテナ素子が電子機器本体に対して十分に小さい。したがって、アンテナ素子の使用状態においても違和感がなく、デザインに影響を与えない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアンテナ素子は、外形が略二等辺三角形であり、前記二等辺三角形の頂角位置に給電点を有する平板状のアンテナ本体と、前記給電点を挟む二辺上に間隔をおいて設けられた突出部と、前記突出部の間に設けられた切り込み部と、を具備するので、薄型の電子機器に使用してもデザイン的に違和感がなく、しかも不使用時に電子機器に収納が可能なものである。また、本発明のアンテナ素子は、小型化することができ、しかも小型であっても遮断周波数の低いアンテナ素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るアンテナ素子を備えた電子機器の概略構成を示す斜視図である。電子機器であるノートブック型のパーソナルコンピュータ１は、装置本体１１と、装置本体に収納可能であるアンテナ素子１２と、装置本体１１の背面に設けられ、背面の外周部に沿って形成された接地用導電部（グランド）１３と、から主に構成されている。アンテナ素子１２の高さＨは、低い側の遮断周波数の波長の約１／１０である。ここでは、低い側の遮断周波数が４７０ＭＨｚであるので、その波長６４ｃｍの１／１０である６．４ｃｍをアンテナ素子１２の高さとしている。
【００１４】
パーソナルコンピュータ１は、通常搭載されている機能を有しているが、その説明は省略する。アンテナ素子１２は、装置本体１１に収納可能である。また、アンテナ素子１２の使用状態においては、底辺が上方に配置され、給電点（後述するアンテナ素子形状の頂角部分）が下方に配置され、さらに給電点が接地用導電部１３と電気的に接続される。なお、アンテナ素子１２を装置本体１１に収納する方法としては、特に制限はなく、例えば、アンテナ素子１２の給電点部分が装置本体１１に回動可能に取り付けられており、アンテナ素子１２を回動させることにより使用状態及び収納状態にしても良く、アンテナ素子１２の給電点部分が装置本体１１にスライド可能に取り付けられており、アンテナ素子１２をスライドさせることにより使用状態及び収納状態にしても良い。あるいは、アンテナ素子１２を装置本体１１に対して着脱可能に構成しておき、使用状態の際にアンテナ素子１２を装置本体１１に取り付け、収納状態の際にアンテナ素子１２を装置本体１１から取り外して収納するようにしても良い。
【００１５】
本実施の形態においては、接地用導電部１３は、装置本体１１の背面の外周部に沿って設けられているが、これに限定されず、背面全面に設けても良い。この接地用導電部１３としては、金属などの導電性材料で構成される箔、シート、フィルムなどを用いることができる。接地用導電部１３は、例えばユーザが触れたとしても安定したアンテナ特性を発揮させるために、アンテナ素子１２に対して十分に大きく設ける必要がある。本発明に係るアンテナ素子は、搭載する装置本体に対して十分に小さいので、接地用導電部１３を装置本体の外周部に沿って設けておけば、アンテナ素子１２に対して接地用導電部１３を十分に大きく設けることができる。具体的には、接地用導電部１３の大きさ（面積など）は、アンテナ素子１２の大きさ（面積など）の約３倍以上であることが好ましい。
【００１６】
このような電子機器においては、装置本体１１に対してアンテナ素子１２が収納可能であるので、アンテナ素子１２が装置本体１１に対して十分に小さい。したがって、アンテナ素子１２の使用状態においても違和感がなく、デザインに影響を与えない。
【００１７】
図２は、図１に示す電子機器におけるアンテナ素子１２を説明するための図である。アンテナ素子１２は、外形が略二等辺三角形形状を有した平板状であり、頂角部分が給電点１４となっている。なお、給電点１４は、頂角部分でなくても良く、接地用導電部１３と頂角部分との間に設けられていても良い。このアンテナ素子１２は、使用状態においては、接地用導電部１３と給電点１４とが電気的に接続し、底辺が上方に位置するようになる（底辺と接地用導電部１３の上端部とが略平行になる）。また、アンテナ素子１２の頂角は、アンテナ特性を考慮すると、約９０°であることが好ましい。
【００１８】
給電点１４を挟む二辺（斜辺）上には、間隔をおいて設けられた突出部１２ａと、突出部１２ａの間に設けられた切り込み部１２ｂとが形成されている。すなわち、それぞれの辺において、突出部１２ａと切り込み部１２ｂとが交互に形成されている。このように給電点１４を挟む二辺上に突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂを形成することにより、アンテナ素子１２の給電点１４から流れる電流の行程（沿面距離）を長くすることができるので、小型であっても遮断周波数の低いアンテナ素子を実現することができる。この突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂは、給電点１４を中心として回転対称であることが好ましい。このように、突出部１２ａと切り込み部１２ｂとが給電点１４を中心として回転対称であることにより、アンテナ素子１２が自己補対の形状を有することになり、広帯域に対応できるアンテナ素子を実現することができる。
【００１９】
アンテナ素子において、広帯域にわたって同じインピーダンスにするためには、波長の長い電波に対してアンテナ素子の長さが十分である必要がある。アンテナ素子の長さを長くするためには、アンテナ素子における給電点を挟む二辺の長さを長くすれば良いが、単にこの二辺の長さを長くすると、アンテナ素子自体が大きくなる。本発明のアンテナ素子においては、アンテナ素子１２の形状は、二辺上に突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂを設けても、二等辺三角形を原型とする形状としているので、上記二辺の長さを長くしていない。このため、遮断周波数を低くすることができる。また、本発明のアンテナ素子においては、二辺上に突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂを設けているので、給電点１４から流れる電流の迂回路ができて、電流の行程（沿面距離）が長くなる。このため、相対的に波長の長い電波に対してアンテナ素子１２として十分な長さを有することになる。そのため、相対的に波長の長い電波、すなわち周波数帯域の低い側の電波に対してもインピーダンス整合を行うことができる。
【００２０】
給電点１４を挟む二辺上に形成した突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂは、前記二辺におけるそれぞれの辺に対して直交する方向に延びている。このように突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂがそれぞれの辺に対して直交する方向に延びていることにより、突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂの平面形状を略矩形にすることができる。これにより、二辺を流れる電流がショートカットして流れることなく、突出部１２ａ及び切り込み部１２ｂに沿って流れるので、より効率的に電流の行程を長くすることができる。
【００２１】
突出部１２ａの幅（Ｗ）又は切り込み部１２ｂの幅が狭すぎると、二辺を流れる電流がショートカットして流れてしまい、十分な沿面距離を稼ぐことができない。また、突出部１２ａの突出長さ又は切り込み部１２ｂの切り込み深さが大きすぎると、アンテナ素子１２が二等辺三角形ではなくなり、アンテナ特性が低下する。一方、沿面距離が相対的に長くなるとインピーダンスが高くなるので、給電点１４から離れるにつれて突出部１２ａの幅（Ｗ）及び／又は切り込み部１２ｂの幅を徐々に大きくすることが好ましい。また、沿面距離を長くとるために必要以上に突出部１２ａの幅（Ｗ）及び／又は切り込み部１２ｂの幅を大きくすることは好ましくない。したがって、斜辺における給電点１４からの距離をＬとし、突出部１２ａの幅をＷとしたときに、Ｗ／ＬとＬとの間の関係が、図３に示すように、略対数直線の関係となっていることが好ましい。
【００２２】
また、それぞれの辺（斜辺）における突出部１２ａの端部を結ぶ仮想線（図２における破線）のなす角（θ3）、すなわち１８０°から接地用導電部１３の端部から仮想線までの角度（θ1）を減じた角度が１２０°〜１５０°であることが好ましい。このように設定することにより、アンテナ素子１２の原型を略二等辺三角形に保ちつつ効率良く沿面距離を長くすることができる。なお、角度θ2は、接地用導電部１３の端部からアンテナ素子１２の斜辺までの角度である。
【００２３】
このような構成のアンテナ素子１２を搭載した図１に示すようにノートブック型のパーソナルコンピュータ１について、周波数４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚにわたってＳＷＲ（Standing Wave Ratio）を調べた。その結果を図４に示す。アンテナ高さＨは、４７０ＭＨｚの電波の波長６４ｃｍの１／１０である６．４ｃｍとした。また、ＳＷＲの測定は、ADVANTEST  NETWORK  ANALYZER  R3767CG（アドバンテスト社製、商品名）を用いて行った。図４から分かるように、本発明に係るアンテナ素子１２は、周波数４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚにおいて、特性インピーダンス５０Ωに対するＳＷＲが３以下であり、小型であるにも拘らず、広帯域にわたって十分なアンテナ特性を発揮した。
【００２４】
このように、本発明に係るアンテナ素子は、給電点を挟む二辺上に突出部及び切り込み部が形成されているので、アンテナ素子の給電点から流れる電流の行程（沿面距離）を長くすることができ、小型であっても遮断周波数の低いアンテナ素子を実現することができる。また、本発明のアンテナ素子を搭載した電子機器においては、アンテナ素子１２が装置本体１１に対して収納可能であるので、アンテナ素子１２が装置本体１１に対して十分に小さくなる。したがって、アンテナ素子１２の使用状態においても違和感がなく、デザインに影響を与えない。
【００２５】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における説明の数値、形態、寸法、材質については、これに限定されず、本発明の範囲を逸脱しない範囲において適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のアンテナ素子は、パーソナルコンピュータなどの電波を受信する機能を備えた電子機器への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアンテナ素子を備えた電子機器の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子機器におけるアンテナ素子を説明するための図である。
【図３】突出部と切り込み部の適正な大きさを説明するための特性図である。
【図４】ＳＷＲと周波数との間の関係を示す特性図である。
【図５】従来のアンテナ素子の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  パーソナルコンピュータ
１１  コンピュータ本体
１２  アンテナ素子
１２ａ  突出部
１２ｂ  切り込み部
１３  接地用導電部
１４  給電点  
【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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