(57)【要約】【課題】無線インターネット装置への装着を簡単にし、無線インターネット装置の垂直方向における利得を向上させたＵＷＢモノポールアンテナ及びそれを備える無線インターネット装置を提供する。【解決手段】土台放射体５１、接続部５２、第１の放射体５３および第２の放射体５４を備える。接続部５２は土台放射体５１に接合し、開口部５５をさらに有する。開口部５５は第１の幅Ｗ１を持つ２つの第１の側辺５５１を有する。第１の放射体５３は接続部５２に接合する。第２の放射体５４は第１の放射体５３に接合し、接続部５２とほぼ平行であり、開口部５５の位置に対応する。第２の放射体５４は、互いにほぼ平行で、第２の幅Ｗ２を有する２つの側辺５４１を持つ。第２の放射体５４は、第２の放射体５４の垂直方向９１の接続部５２に投影すると、側辺５４１は第１の側辺５５１との間に間隔ｓを有する。アンテナ５は導電性のある金属板からなる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
土台放射体、接続部、第１の放射体及び第２の放射体を備え、無線インターネット装置に使用されるモノポールアンテナであって、
前記接続部は前記土台放射体に接合し、該土台放射体とほぼ垂直の位置関係にあり、前記接続部は開口部を有し、該開口部は互いに平行で、第１の幅を持つ２つの第１の側辺を有し、
前記第１の放射体は前記接続部に接合し、該接続部とほぼ垂直の位置関係にあり、
前記第２の放射体は、前記第１の放射体に接合して前記接続部と平行であって前記開口部の位置に対応し、また互いにほぼ平行で第２の幅を有する２つの側辺を持ち、この側辺が前記第１の側辺とほぼ平行であり、且つ間隔を有することを特徴とするモノポールアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナは導電性の金属板からなり、一体成形のプレス工程により単一に立体的に形成され、前記第１の幅の長さは前記第２の幅より長く、前記土台放射体は信号体及び少なくとも１つの嵌合部をさらに備え、この嵌合部は前記土台放射体に接合し、該土台放射体とほぼ垂直の関係にあることを特徴とする請求項１に記載のモノポールアンテナ。
【請求項３】
基板、制御回路、少なくとも１つの送信線、及び少なくとも１つのアンテナを備える無線インターネット装置であって、
前記基板は誘電体材料からなり、該基板は複数の溝を有し、
前記制御回路は前記基板上に配置され、無線インターネット送信機能を提供し、
前記送信線は前記制御回路に接続し、
前記アンテナは土台放射体、接続部、第１の放射体及び第２の放射体を有し、前記土台放射体は少なくとも１つの嵌合部及び信号体を有し、前記嵌合部が溝に嵌合されると、前記土台放射体が前記基板の表面に密着し、前記信号体は前記送信線に接続され、前記接続部は前記土台放射体に接合して前記土台放射体とほぼ垂直の位置関係にあり、前記接続部は開口部をさらに有し、該開口部は互いに平行で、第１の幅を持つ２つの第１の側辺を有し、前記第１の放射体は前記接続部に接合して該接続部とほぼ垂直の位置関係にあり、前記第２の放射体は前記第１の放射体に接合して該第２の放射体は前記接続部と平行であって前記開口部の位置に対応し、前記第２の放射体は、互いにほぼ平行で、第２の幅を有する２つの側辺を持ち、さらに、前記側辺は第１の側辺とほぼ平行であり、且つ間隔を有することを特徴とする無線インターネット装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、アンテナに関し、特に無線インターネット装置に用いられる一体形成されたＵＷＢ（Ultra Wideband）モノポールアンテナ、及びそれを備える無線インターネット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は従来の無線インターネット装置を示す斜視図である。図１に示すように、無線インターネット装置１０は、本体１１、該本体１１内部の内部回路装置１２、前記本体１１の端部に配置され、外部のパソコン本体（図示せず）に接続するためのコネクタ１３、及び本体１１上でコネクタ１３に対応するもう一方の端部に配置されるアンテナ信号送受信部１４を有している。前記アンテナ信号送受信部１４のカバーは、金属以外の材料からなり、無線インターネット装置１０が外部のパソコン本体に接続されたとき、効果的に無線信号を受信したり、送信したりするため、該アンテナ信号送受信部１４は外部パソコン本体の外側に配置される。
【０００３】
図２は従来の無線インターネット装置の内部の内部回路装置を示すブロック図である。図２に示すように、内部回路装置２０は、基板２１、該基基板２１上に配置される制御回路２２、前記基板２１の一部を覆う接地部２３、および電気的に制御回路２２に接続されるアンテナユニット２４を有している。こアンテナユニット２４は、基板２１の両方の端部にそれぞれ配置される第１のアンテナ２４１及び第２のアンテナ２４２を設けている。内部回路装置２０のアンテナの構成は、プリントモノポールアンテナ（Print Monopole Antenna）方式で基板２１上に配置される。プリントモノポールアンテナ方式は、垂直方向の高さにおいて限定を受けるため、形状の異なる第１のアンテナ２４１及び第２のアンテナ２４２を設けることにより、ＸＹ平面（水平面）上でさらに好適な放射場および高い利得が得られたが、垂直Z方向の利得はほとんど改善が見られなかった。
【０００４】
しかしながら、現時点での無線インターネット装置は、「直立式（Vertical Stand）」が主流になりつつある。この直立式は、使用する空間を減少させると同時に、無線インターネット装置の外観において現在的感覚およびテクノロジー感を強調することができる。従来のプリントモノポールアンテナの垂直Z方向の望ましくない利得が、直立式無線インターネット装置の需要を満たすことができないことは明らかである。
【０００５】
図３は、図２に示す従来のプリントモノポールアンテナユニット２４の第１のアンテナのＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。図３に示すように、第１のアンテナ２４１が垂直Z方向における最大の利得は、−15.89dBiに過ぎない。この数値は、ユーザが受け入れられる最低ラインを明らかに下回っている（一般的に最低でも−10dBi以上）。垂直Z方向における利得は、ユーザの高効率アンテナの機能に対する需要において、改良すべき課題である。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の第１の目的は、プレス工程により一枚板の金属板からなる立体アンテナ構造を一体形成し、製作が容易で、低コストのＵＷＢモノポールアンテナを提供することにある。
【０００７】
本考案の第２の目的は、嵌合方式によるアンテナで、迅速に無線インターネット装置に装着でき、好適な放射場が得られことにより、垂直方向における利得を向上させ、死角を減少させる無線インターネット装置に用いられるＵＷＢモノポール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】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本考案によるＵＷＢモノポールアンテナは、土台放射体、接続部、第１の放射体および第２の放射体を備える。前記接続部は土台放射体に接合し、開口部をさらに有する。該開口部は第１の幅を持つ２つの第１の側辺を有し、前記第１の放射体は接続部に接合する。前記第２の放射体は第１の放射体に接合し、接続部とほぼ平行であり、開口部の位置に対応する。第２の放射体は、互いにほぼ平行で、第２の幅を有する２つの側辺を持つ。第２の放射体は、第２の放射体の垂直方向の接続部に投影すると、側辺は第１の側辺との間に間隔を有する。    
本考案の好適な実施例において、アンテナは信号体及び少なくとも１つの嵌合部をさらに有する。嵌合部は土台放射体に接合し、土台放射体とほぼ垂直の関係にある。
【０００９】
本考案のＵＷＢモノポールアンテナが無線インターネット装置に用いられるとき、無線インターネット装置は基板、制御回路および送信線を備え、該基板は誘電体材料からなり、基板は少なくとも１つの溝を有する。制御回路は基板上に配置され、無線インターネット送信機能を提供する。送信線は制御回路に接続する。アンテナが無線インターネット装置に装着されると、嵌合部は溝に嵌合され、土台は基盤の表面に接続され、信号体は溝と接続される。
【００１０】
このようにして、無線インターネット装置は、好適な放射場が得られた。また、垂直方向における利得を向上させ、大幅にアンテナの性能を高めることができる。
【考案の効果】
【００１１】
本考案のＵＷＢモノポールアンテナ及びそれを備える無線インターネット装置は、プレスにより立体のアンテナが一体形成され、また、このアンテナを迅速に無線インターネット装置の基板に装着できため、垂直方向における利得を向上させ、大幅にアンテナの性能を高めることができる。また、製作及び装着においても、さらに便利になり、コスト削減を現実のものとした。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す斜視図である。図５は本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す正面図である。図６は本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す平面図である。図７は本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す断面図である。
【００１３】
図４〜図７に示すように、本考案の実施形態におけるＵＷＢモノポールアンテナ５は、導電性を有する銅、鉄やアルミニウムなどの金属板からなり、一体成形のプレス工程により折り曲げて形成された一枚板の金属板からなる単一のデバイスである。そのため、折り曲げられた部分以外は全て同じ厚さtである。アンテナ５は、土台放射体５１、接続部５２、第１の放射体５３及び第２の放射体５４を有している。前記接続部５２は土台放射体５１に接合しているが、土台放射体５１の接続辺５１１を折り曲げて形成し、接続部５２は土台放射体５１とほぼ垂直の位置関係にある。前記土台放射体５１の接続辺５１１に対応する自由辺５１２は、決められた形状を有する。
【００１４】
本実施形態において、その形状は、少なくとも１つの頂点５１３を有し、頂点５１３は自由辺５１２のほぼ中央の位置に配置される。前記頂点５１３は自由辺５１２上において接続部５２との距離ｄが最も長く、自由辺５１２の端部５１４は自由辺５１２上において接続部５２との距離ｄが最も短いため、土台放射体５１は五角形の形状を呈する。
【００１５】
前記第１の放射体５３は、接続部５２に接合しているが、該接続部５２を折り曲げて形成し、第１の放射体５３が接続部５２とほぼ垂直の位置関係にあるため、土台放射体５１とほぼ平行の位置関係にある。前記第１の放射体５３は、外縁の形状が土台放射体５１とほぼ対応するが、第１の放射体５３の自由辺５３２において、第２の放射体５４が折り曲げて形成されるため、第１の放射体５３の自由辺５３２は、土台放射体５１の頂点５１３に対応する形状を持つことがなく、直線の形状を形成する。  
第２の放射体５４は、土台放射体５１に接合し、前記接続部５２と平行であるため、第２の放射体５４は接続部５２との間に距離ｄがある。第２の放射体５４は、互いにほぼ平行で、第２の幅Ｗ２を有する２つの側辺５４１を持つ。側辺５４１は、延伸した決められたサイズの長さＬを有する。長さＬのサイズによりアンテナ５の周波数が調整される。
【００１６】
接続部５２は、開口部５５をさらに備える。該開口部５５の第１の放射体５３寄りの位置には、互いに平行で、第１の幅Ｗ１を持つ２つの第１の側辺５５１がある。前記開口部５５の土台放射体５１寄りの位置には、互いに平行で、第３の幅Ｗ３を持つ２つの第２の側辺５５２がある。第３の幅Ｗ３の長さは、第１の幅Ｗ１より長いため、開口部５５は第１の側辺５５１との間に夾角θを呈する斜辺５５３をさらに有する。第２の放射体５４は、第２の放射体５４の垂直方向９１に投影すると、側辺５４１は第１の側辺５５１とほぼ水平であり、第１の幅Ｗ１の長さが第２の幅Ｗ２より長いため、側辺５４１は第１の側辺５５１との間に間隔ｓを有する。
【００１７】
土台放射体５１は、信号体５１５、及び少なくとも１つの嵌合部５１６をさらに備える。該信号体５１５は、土台放射体５１と同じ平面上に配置され、接続辺５１１のほぼ中央に配置される。前記嵌合部５１６は、土台放射体５１に接合し、土台放射体５１とほぼ垂直の関係にある。本考案の好適な実施例では、嵌合部５１６は２つあり、２つの端部５１４に近い位置にそれぞれ配置される。
【００１８】
図８は本実施形態によるアンテナの無線インターネット装置の構造を示す斜視図である。図８に示すように、無線インターネット装置６は、基板６１、制御回路６２、少なくとも１つの送信線６４及びアンテナ５、５ａを備えている。前記基板６１は、誘電体材料からなり、扁平な四角形の形状を呈する。前記基板６１は、複数の溝６１１を有する。前記制御回路６２は、基板６１上に配置され、回路配線、複数の集積回路および複数の電子デバイスを有し、無線インターネット送信機能を提供する。ここで言うところの制御回路６２は、従来技術を利用することが可能であり、本考案において主要な技術でないため、詳細な説明は割愛する。
【００１９】
本実施形態において、アンテナ５、５ａの大部分のデバイスは、前記の実施形態と同じであったり、類似であったりするため、同じデバイスは同じ名称および番号を使用する。アンテナ５、５ａは、２つのアンテナで、基板６１上で互いにほぼ垂直の位置に配置される。もちろん、アンテナ５は必要により、１つでも複数でもよく、決められた位置または配列方法により、基板６１上に配置される。この点は、本考案において主要な技術でないため、詳細な説明は割愛する。
【００２０】
アンテナ５において、嵌合部５１６は、それぞれ溝６１１の位置に対応して配置されるため、嵌合部５１６が溝６１１に嵌合されると、土台放射体５１は基盤６１の表面に密着し、信号体５１５は送信線６４に接続される。送信線６４は制御回路６２に接続され、信号伝達機能を提供する。
【００２１】
図９は、図８が示す本考案の実施形態による左側のアンテナが使用周波数3.432 GhzにおけるＸＹ平面で測定された放射特性を示す図である。図１０は、図８が示す本考案の実施形態による左側のアンテナが使用周波数4.488 GhzにおけるＸＹ平面で測定された放射特性を示す図である。図９に示すように、本考案の左側のアンテナ５が使用周波数（3.432 Ghz）において、垂直方向の利得は−3.83dBiにもなる。また、図１０に示すように、本考案のアンテナ５が使用周波数（4.488 Ghz ）において、垂直方向の利得は−0.23dBiにもなる。これらの利得は図３に示した従来技術の−15.89dBiを大きく上回るものである。
【００２２】
図１１は本考案の実施形態によるアンテナの反射損失を示す図である。図１１に示すように、本考案実施形態のアンテナが3.43Ghz、3.97Ghz及び4.49Ghzの異なる種類の周波数における反射損失は、それぞれは−14.47dBi、−24.72dBi及び−18.69dBiで、全て−10dBi以下であり、ユーザが高性能アンテナに求める条件をクリアしている。本実施形態のアンテナ５は、垂直方向において、従来技術より更に優れた無線信号の通信環境および送信効率を提供する。また、プレスによる一体成形で形成されるアンテナの構造設計により、生産工程が容易になり、コストの削減が可能になった。
【００２３】
本考案では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本考案を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の保護の範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の無線インターネット装置を示す斜視図である。
【図２】従来の無線インターネット装置の内部回路装置を示すブロック図である。
【図３】図２に示した従来のプリントモノポールアンテナユニットの第１のアンテナのＸＹ平面において測定された放射特性を示す図である。
【図４】本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す斜視図である。
【図５】本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す正面図である。
【図６】本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す平面図である。
【図７】本考案の実施形態によるＵＷＢモノポールアンテナを示す断面図である。
【図８】本考案の実施形態によるアンテナの無線インターネット装置の構造を示す斜視図である。
【図９】図８が示す本考案の実施形態による左側のアンテナが使用周波数3.432 GhzにおけるＸＹ平面で測定された放射特性を示す図である。
【図１０】図８が示す本考案の実施形態による左側のアンテナが使用周波数4.488 GhzにおけるＸＹ平面で測定された放射特性を示す図である。
【図１１】図８が示す本考案の実施形態によるアンテナの反射損失を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
５  アンテナ
５ａ  アンテナ
５１  土台放射体
５１１  接続辺
５１２  自由辺
５１３  頂点
５１４  端部
５１５  信号体
５１６  嵌合部
５２  接続部
５３  第１の放射体
５３２  自由辺
５４  第２の放射体
５４１  側辺
５５  開口部
５５１  第１の側辺
５５２  第２の側辺
５５３  斜辺
６  無線インターネット装置
６１  基板
６１１  溝
６２  制御回路
６４  送信線 
９１  垂直方向
θ  夾角
ｓ  間隔
ｔ  厚さ
ｄ  距離
Ｌ  長さ
Ｗ１  第１の幅
Ｗ２  第２の幅
Ｗ３  第３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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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