JPH0878931A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JPH0878931A
JPH0878931A JP7224810A JP22481095A JPH0878931A JP H0878931 A JPH0878931 A JP H0878931A JP 7224810 A JP7224810 A JP 7224810A JP 22481095 A JP22481095 A JP 22481095A JP H0878931 A JPH0878931 A JP H0878931A
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JP
Japan
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antenna
case
ground plane
antenna device
computer
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JP7224810A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Alan Snowdon
アレン スノードン ロバート
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Plessey Semiconductors Ltd
Original Assignee
Plessey Semiconductors Ltd
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2258—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気装置、例えばポータブル型コンピュー
タ、用のコンパクトなアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 誘電体材料より作られた装置ケースの表
面にスロットアンテナを取り付け、また、上記ケースか
ら微小距離離間させて、アンテナの背後に接地面を設け
る。上記装置はパーソナルコンピュータ、例えばノート
ブックタイプのコンピュータでよく、銅の箔状体の形式
を取るものでよいアンテナを、その後面の接着剤によっ
て、上記コンピュータの蓋に取り付ける。上記接地面
は、この場合には、現存するディスプレイの後面の形式
を取る。この発明はスロットアンテナの実効電気長に関
するケース誘電体の効果のために、コンパクトなアンテ
ナ装置の実現を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はアンテナ装置に関
し、特定すると、限定するものではないが、ポータブル
型の（可搬型の）電気機器（装置）に使用するのに適し
たアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】１〜３ＧＨｚで動作す
る無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）装置に
使用するための低価格で、単純な、かつコンパクトなア
ンテナに対する必要性が増大している。
【０００３】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の面によ
れば、誘電体材料から構成されたケースを有する電気装
置用のアンテナ装置が提供される。このアンテナ装置
は、上記ケースの一部分と、接地面と、スロットアンテ
ナ素子とから構成され、上記接地面は上記ケースの一部
分の表面に対して離間された関係にあり、上記アンテナ
素子は上記接地面と上記ケースの一部分の表面との間に
位置付けされ、かつこの表面に取り付けられている。
【０００４】この構成の利点は、上記アンテナ素子と上
記誘電体ケースの表面の並置がアンテナの実効電気長の
増大をもたらし、それによってスロットアンテナの物理
的な長さ及び全体の物理的な寸法を低減することができ
るということである。これはアンテナ装置が使用され得
るポータブル型の装置、特に小型のポータブル型の装置
をより一層コンパクトにし、かつ材料費を低減させる。
【０００５】上記接地面は、上記電気装置の動作周波数
に応じて、波長の約１／１６だけ上記スロットアンテナ
素子から離間されていてもよい。このアンテナ素子から
の接地面の離間間隔はアンテナビーム幅に影響を与え、
臨界的ではないが、上記した特定の間隔は受け入れるこ
とができるビーム幅をもたらすことが分かった。
【０００６】上記アンテナ装置は、最小の定在波比を生
じさせる点において上記スロットアンテナ素子に結合さ
れた接続手段を含んでいてもよい。この接続手段は通
常、スロットの対向する端縁に接続された所定長さの５
０Ωの同軸ケーブルである。
【０００７】上記ケースはポータブル型コンピュータの
ケースでよく、上記ケースの一部分はこのコンピュータ
の蓋の一部分でよく、また、上記表面はこの蓋の内側表
面でよく、上記接地面は上記蓋に取り付けられたディス
プレイ回路板の導電性の後面でよい。
【０００８】上記アンテナ素子は、１／４又は１／２波
長のアンテナを提供するように寸法が定められたスロッ
トを有する銅の箔状体よりなるものでよい。この銅の箔
状体はその一側に、上記ケースの表面に取り付けるため
の接着剤を塗布しておいてもよい。これは、現存のコン
ピュータ或いは他の電気装置が、単に装置の蓋又は他の
部品の内側の適当な平らな表面を見つけ出してアンテナ
箔状体の接着剤の付着した面をこの平らな表面にしっか
りと押し付けることによって、容易にアンテナを備える
ことができるという利点を有する。
【０００９】この発明の第２の面によれば、上述したア
ンテナ装置を含む電気装置が提供される。この発明のア
ンテナ装置は主として、スペース及びコンパクトさが主
要な関心事であるパーソナルコンピュータ（パソコン）
或いはいわゆる「パーソナル・ディジタル・アシスタン
ト」において使用されることを意図しており、従って、
電気装置はポータブル型コンピュータであってもよい。
【００１０】上記電気装置はダイバーシティ形態をなす
ように１つ又はそれ以上のさらに他のアンテナ装置を含
んでいてもよい。そのような形態は、典型的なオフィス
環境において、例えば多くの反射源（例えば、壁、床、
ファイルキャビネット）が存在し得るようなオフィス環
境において通例の多経路伝播の影響を除去しようとする
手段として、周知である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して単に例
示としてこの発明を説明する。図１を参照すると、ポー
タブル型パーソナルコンピュータ（「ノートブック」タ
イプコンピュータ）１０の形式の電気装置が図示されて
おり、このパーソナルコンピュータ１０は本体部分１１
と、蓋部分１２とから構成されており、蓋部分１２は、
例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）或いはガス放電表示装置
でよいディスプレイ１３を含んでいる。ディスプレイそ
れ自体は後面に装着されており、かつ蓋部分１２の内側
の主表面１４から離間されている。この内側主表面１４
の領域にディスプレイ１３の背後に点線で示されたスロ
ットアンテナ１５が取り付けられる。
【００１２】
【実施例】上記アンテナ装置のより詳細な一具体例を図
２に示す。図２において、スロットアンテナ素子１５は
その後面の接着剤皮膜を通じてコンピュータの蓋部分１
２の内側表面１４に取り付けられた状態で図示されてい
る。このアンテナ素子１５は７０ｍｍ×３０ｍｍの寸法
を有し、かつその内部に４０ｍｍ×３ｍｍの長方形のス
ロット１７が形成されている銅の箔状体１６よりなる。
このスロット１７は２．５４ＧＨｚで動作するための半
波長（１／２波長）アンテナとして働く。スロットは、
ケースが用意されていない場合には、その周波数におい
ておおざっぱに６０ｍｍの長さを必要とするであろう
が、誘電体のケースはアンテナの実効長を増大させる効
果を有するので、このスロットは４０ｍｍの長さに短縮
されており、それによってスペース及び材料費をかなり
節約することができる。
【００１３】銅の箔状体は厚さが表皮深さの５倍よりも
大きいように選ばれている。より薄い箔状体は損失の増
大をまねく。表皮深さは６．６２／√ｆセンチ（ｃ
ｍ）、即ち、２．４５ＧＨｚにおいて１．３１μｍであ
る。それ故、箔状体はその厚さががこの特定の周波数で
は少なくとも６．６５μｍであるように作られる。
【００１４】スロットは５０Ωの同軸ケーブル結線１８
によって関連する送信／受信回路にインタフェース接続
される。このケーブルの内側コアはスロットの上側端縁
に点１９において半田付けされ、また、外側シースは下
側端縁に点２０において半田付けされる。これら２つの
点は、同時に、可能な限りほぼ完全な５０Ω接続とでき
るだけ最低の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）とを提供するよ
うに選択される。
【００１５】接地面がスロットアンテナ素子１５の直ぐ
背後の蓋部分１２に取り付けられるが、ここではコンピ
ュータディスプレイ１３を保持するプリント回路板２２
の後面の接地面２１の形式を取る。理想的には、接地面
２１は、２．５４ＧＨｚの周波数で最適のビーム幅を提
供するために、アンテナ素子１５から約２ｍｍ離れてい
るように配置される。しかしながら、この距離は臨界的
なものではなく、実際にコンピュータに設定する際には
（この発明は現存するコンピュータの蓋に簡単に取り付
けられるアンテナ素子を考慮に入れている）この距離は
上記値よりもおおきくても小さくてもよい。しかしなが
ら、いずれにしても、アンテナが適正に機能するために
は接地面はアンテナの背後になければならない。
【００１６】この発明が、多数の反射が経験されるよう
な周囲環境（代表的には、例えばオフィスのような環
境）において、使用される場合には、ダイバーシティの
概念をアンテナ装置に組み入れる必要があるかも知れな
い。図３（ａ）はそのような構成の１つを示し、２つの
アンテナ素子１５、１５が互いに接近して直角に取り付
けられている。このシステムは、ノートブック型コンピ
ュータのようにアンテナが使用されるべきである装置の
サイズが小さい場合に、受け入れられるものである。し
かしながら、もっと大きいスペースが利用できる場合に
は、このような２つのアンテナ素子は１／４波長の奇数
倍離して取り付けてもよい。アンテナ間の相互干渉を最
小にするために、それら間の好ましい距離は３λ／４に
等しいか、それより大である（≧３λ／４）。この構成
の一例を図３（ｂ）に示す。
【００１７】この発明は主として小型の、ポータブル型
の電気装置と共に使用するように意図されているけれ
ど、上述したアンテナ装置は大型の、固定型の装置にも
使用できる。明らかに、使用されるアンテナ素子の寸法
は動作周波数及び採用されるケース材料の誘電体特性に
応じて変わる。実際に、アンテナ装置が組み込まれるべ
きである特定の装置が何であるかが分かっているときに
は、ケース材料の特性、主として誘電率（比誘電率）、
の初期のチェックが行われ、そしてピックオフ点１９及
び２０を含むアンテナ寸法の初期の計算が行われる。そ
の後、製造時に、これら寸法、特にピックオフ点、が実
際に最良の結果を与えるように調整することができる。
適正な測定値が得られると、それら値は、装置の製造業
者が同じケース（ケースの厚さ、誘電率、等）を使用し
続けるとすれば、全生産工程中同じ値に保持されるべき
である。製造業者が別の源からケースを得ることを決定
する場合でさえ、異なる供給者からのケース間の電気的
な差は、この発明によって提供されるアンテナ装置の性
能に重大な問題を生じさせるほど十分に大きくはない筈
である。
【００１８】また、このアンテナ装置が、パーソナルコ
ンピュータにおけるディスプレイ接地面のように、適当
な接地面が既に利用できなくなっている電気装置に使用
される場合には、そのような面を明確に設けなければな
らない。
【００１９】アンテナ装置は、電磁放射線を共振周波数
においてのみ或いはその近傍においてのみ通す金属のパ
ッチ又はスロットよりなるアレイを含む周波数選択性の
表面を有する複合材料の層（図示せず）によって、カバ
ーしてもよい。この手段によって、ＷＬＡＮ送信機によ
り発生される周波数ホッピング拡散スペクトル信号によ
って発生され得る任意のスプリアス帯域外エミッション
を低減することができ、そして帯域外無線周波数による
受信機フロントエンド回路の飽和を避けることができ
る。
【００２０】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、ア
ンテナ素子が誘電体ケースの表面に並置されるためアン
テナの実効長が増大し、それによってスロットアンテナ
の物理的な長さ及び全体の物理的な寸法を低減すること
ができるという利点がある。その結果、このアンテナ装
置が使用されるパーソナルコンピュータを始めとする電
気装置をより一層コンパクトにすることができ、かつ材
料費を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるアンテナ装置を組み込んだ電気
装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１の電気装置のアンテナ領域の詳細な説明図
である。
【図３】この発明によるアンテナ装置に採用できる２つ
のダイバーシティ構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０：ポータブル型パーソナルコンピュータ １１：本体部分 １２：蓋部分 １３：ディスプレイ １４：内側主表面 １５：スロットアンテナ素子 １６：銅の箔状体 １７：長方形のスロット １８：同軸ケーブル １９、２０：ピックオフ点 ２１：接地面 ２２：プリント回路板

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘電体材料より構成されたケースを有す
    る電気装置用のアンテナ装置であって、前記ケースの一
    部分と、接地面と、スロットアンテナ素子とを具備し、
    前記接地面は前記ケースの一部分の表面に対して離間さ
    れた関係にあり、前記アンテナ素子は前記接地面と前記
    ケースの一部分の表面との間に位置付けされ、かつこの
    表面に取り付けられていることを特徴とするアンテナ装
    置。
  2. 【請求項２】 前記接地面は、前記電気装置の動作周波
    数に応じて、波長の約１／１６だけ前記スロットアンテ
    ナ素子から離間されていることを特徴とする請求項１に
    記載のアンテナ装置。
  3. 【請求項３】 最小の定在波比をもたらす点において前
    記スロットアンテナ素子に結合された接続手段を含むこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
  4. 【請求項４】 前記ケースはポータブル型コンピュータ
    のケースであり、前記ケースの一部分は前記コンピュー
    タの蓋の一部分であり、前記ケースの一部分の表面は前
    記蓋の内側表面であり、前記接地面は前記蓋に取り付け
    られたディスプレイ回路板の導電性の後面であることを
    特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装
    置。
  5. 【請求項５】 前記アンテナ素子は、１／４波長又は１
    ／２波長のアンテナを提供するように寸法が定められた
    スロットを持つ銅の箔状体より構成されていることを特
    徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装
    置。
  6. 【請求項６】 前記銅の箔状体は前記ケースの一部分の
    表面に取り付けるための接着剤を一側に具備しているこ
    とを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載されたア
    ンテナ装置を具備することを特徴とする電気装置。
  8. 【請求項８】 当該電気装置はポータブル型コンピュー
    タであることを特徴とする請求項７に記載の電気装置。
  9. 【請求項９】 １つ又はそれ以上のさらに他のアンテナ
    装置をダイバーシティ形態で含んでいることを特徴とす
    る請求項７又は８に記載の電気装置。
JP7224810A 1994-08-18 1995-08-09 アンテナ装置 Pending JPH0878931A (ja)

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GB9416730.1 1994-08-18
GB9416730A GB2292482A (en) 1994-08-18 1994-08-18 Antenna arrangement

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JPH0878931A true JPH0878931A (ja) 1996-03-22

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US (1) US5677698A (ja)
EP (1) EP0701296A1 (ja)
JP (1) JPH0878931A (ja)
GB (1) GB2292482A (ja)

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