JP2003087023A - 無線通信アンテナを内蔵した携帯型情報機器 - Google Patents
無線通信アンテナを内蔵した携帯型情報機器Info
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Abstract
テナと、ダイバーシティアンテナとを携帯型情報機器の
表示部に設け、かつ2つの帯域で安定した入力インピー
ダンス整合を図り、ダイバーシティ効果の低減を防ぐ。 【解決手段】 本発明は、携帯型情報機器の表示部にダ
イバーシティアンテナ8と、デュアルバンドアンテナ9
とを設け、デュアルバンドアンテナ9にはBluetooth回
路5及び無線LAN802.11a系受信回路2が接続され、
ダイバーシティアンテナ8には、無線LAN802.11a系
送信回路1が接続されている。これにより、Bluetooth
回路5は無線LAN802.11a系送信回路1の影響を受け
ず、また、コンパクトな携帯型情報機器を提供すること
ができる。
Description
を内蔵した携帯型情報機器に関し、特に、無線通信アン
テナを内蔵したノート型パーソナルコンピュータに関す
る。
ノート型パーソナルコンピュータが開発されている。例
えば、特開平8−78931号公報に開示されたノート
型パーソナルコンピュータは、ノート型パーソナルコン
ピュータの液晶ディスプレイの背面側に2つのスロット
アンテナを取り付けることでコンパクトなアンテナ内蔵
型ノート型パーソナルコンピュータを実現している。ま
た、この従来技術においては、2つのスロットアンテナ
を無線LANのダイバーシティ方式に使用している。
術である特開平8−78931号公報に開示された技術
によれば、誘電材料のケースを用いることにより小型化
を図っているが、アンテナの面積的が大きい為に液晶デ
ィスプレイの筺体部の背面側にアンテナを実装する構造
になる。したがって、液晶ディスプレイの筐体の背面側
には強く放射するが、表示面側の放射は少ないという問
題があった。
uetoothが開発され、今後、複数の無線通信方式を具備
するために、多くのアンテナを実装する必要がある。
802.11bとBluetoothの組み合わせや、
将来的には5GHz帯の無線LAN802.11aとB
luetoothの組合わせなどが考えられる。
いる無線通信機能を有するノート型パーソナルコンピュ
ータは、単一の無線LAN通信機能や単一のPHS通信
機能などを内蔵しているのみである。
ンピュータに、これら複数の無線通信機能に適合したア
ンテナを実装しようとすると、アンテナ間の干渉やダイ
バーシティ方式アンテナの効果が低減するという問題が
あった。
であり、2つの帯域をカバーするデュアルバンドアンテ
ナと、ダイバーシティアンテナとを携帯型情報機器の表
示部に設け、かつ2つの帯域で安定した入力インピーダ
ンス整合を図り、さらに両無線方式の干渉やスプリアス
の影響を抑え、ダイバーシティ効果の低減を防ぐことが
できる携帯型情報機器を提供することを目的とする。
通信可能で、コンパクトな携帯型情報機器を提供するこ
とを目的とする。
帯型情報機器を提供することを目的とする。
達成するために、本発明の第1の観点は、携帯型情報機
器の本体と、前記携帯型情報機器の本体に取り付けられ
た表示部と、前記表示部に設けられ、第1の周波数帯域
における無線通信を行なうダイバーシティアンテナと、
前記表示部に設けられ、前記第1の周波数帯域及び第2
の周波数帯域における無線通信を行なうデュアルバンド
アンテナとを具備することを特徴とする携帯型情報機
器、である。
アンテナを使用することにより、ダイバーシティ方式を
採用する無線通信方式を含む2つの無線通信方式によっ
て無線通信を行なう携帯型情報機器において、3つのア
ンテナを使用する必要がないので、携帯型情報機器のコ
ンパクト化を図ることができる。
数帯域における無線通信を行なうダイバーシティアンテ
ナと、前記第1の周波数帯域及び第2の周波数帯域にお
ける無線通信を行なうデュアルバンドアンテナと、前記
ダイバーシティアンテナから前記第1の周波数帯域で送
信される送信信号を出力する送信回路と、前記ダイバー
シティアンテナにて受信された前記第1の周波数帯域の
受信信号を受信する受信回路と、前記デュアルバンドア
ンテナを使用して、前記2の周波数帯域で無線通信を行
なう通信回路と、前記ダイバーシティアンテナと、前記
送信回路及び受信回路との間に接続され、前記送信回路
から信号を出力する場合、前記送信回路と前記ダイバー
シティアンテナとを接続し、前記受信回路にて信号を受
信する場合、前記受信回路と前記ダイバーシティアンテ
ナとを接続するスイッチと、前記デュアルバンドアンテ
ナに接続され、前記第1の周波数帯域の信号を通過させ
る第1のバンドパスフィルタと、前記デュアルバンドア
ンテナと前記通信回路との間に接続され、前記第2の周
波数帯域の信号を通過させる第2のバンドパスフィルタ
と、前記デュアルバンドアンテナによって受信され、前
記第1のバンドパスフィルタを通過した信号の受信電力
と、前記ダイバーシティアンテナによって受信され、前
記スイッチを通過した信号の受信電力とを比較し、電力
が大きいほうの信号を前記受信回路に出力するダイバー
シティスイッチとを具備することを特徴とする携帯型情
報機器である。
アンテナを第1の周波数帯域における無線通信の受信用
及び第2の周波数帯域における送受信用として使用する
ことにより、第1の周波数帯域における送信電力が高い
場合にも、第2の周波数帯域における無線通信に及ぼす
影響を少なくすることができる。
実施の形態に係る無線通信アンテナを内蔵したノート型
パーソナルコンピュータについて説明する。
aの5GHz帯とBluetoothの2.4GHz帯の2つの帯
域の送受信が可能なデュアルバンドアンテナ及び5GH
z帯の送受信が可能なダイバーシティアンテナが組み込
まれたノート型パーソナルコンピュータについて説明す
る。
ト型パーソナルコンピュータのRF(Radio Frequency)
回路を示す図である。
ート型パーソナルコンピュータのRF回路は、無線LA
N802.11a送信系回路1、無線LAN802.1
1a受信系回路2、RF切替スイッチ3、ダイバーシテ
ィ切替スイッチ4、Bluetooth回路5、5GH
z帯域BPF6、2.4GHz帯域BPF7、無線LA
N802.11aの専用アンテナ8及び無線LAN80
2.11a及びBluetooth共用のデュアルバン
ドアンテナ9を具備する。
は、5GHz帯域の送信信号を出力する。無線LAN8
02.11a受信系回路2は、5GHz帯域の受信信号
を受信する。
御信号に基づいて、無線LAN802.11a送信系回
路1及び無線LAN802.11a受信系回路2の切替
を行なう。具体的には、無線LAN802.11a方式
において、信号を送信する場合には、無線LAN80
2.11a送信系回路1を無線LAN802.11aの
専用アンテナ8に接続し、信号を受信する場合には、無
線LAN802.11aの専用アンテナ8を無線LAN
802.11a受信系回路2に接続する。
AN802.11aの専用アンテナ8からのRF切替ス
イッチ3を介して入力される信号の受信電力と、デュア
ルバンドアンテナ9から5GHzBPF6を介して入力
される信号の受信電力とを比較して、受信電力の大きい
ほうの信号を無線LAN802.11a受信系回路2に
出力するものである。
用アンテナ8及びデュアルバンドアンテナ9で、ダイバ
ーシティアンテナを構成する。
アンテナ9の出力から無線LAN802.11aにおい
て使用される5GHz帯域の信号を分離して、分離した
5GHz帯域の信号をダイバーシティ切替スイッチ4に
出力する。
ンドアンテナ9の出力からBluetoothにおいて
使用される2.4GHz帯域の信号を分離して、分離し
た2.4GHz帯域の信号をBluetooth回路5
に出力する。
ソナルコンピュータによれば、ダイバーシティ方式を採
用する無線通信方式を含む2つの無線通信方式を使用す
るノート型パーソナルコンピュータにおいて、3つのア
ンテナを実装する必要がなく、2つのアンテナで構成す
ることができるので、機器のコンパクト化とコスト低減
が図れる。
h送受信を目的とする共用のデュアルバンドアンテナ9
において、Bluetoothの無線回路に悪影響を及ぼす信号
は、電力レベルの低い無線LAN802.11aの受信信号のみで
ある。したがって、電力レベルの低い無線LAN802.11aの
受信信号によって、Bluetooth無線回路が受ける影響を
小さくすることができる。
AN802.11a送信系回路とアンテナを共用する構成では、+
20dBm付近の大きな電力レベル信号を扱うことになるの
で、干渉やスプリアスの影響が大きくなる。
ト型パーソナルコンピュータに装着されるデュアルバン
ドアンテナのアンテナ基板の構造を示す図である。
ナのアンテナ基板は、片面ガラスエポキシ基板21上に
デュアルバンドアンテナ22、整合用のインダクタ2
3、本体側のモジュールと接続する為の同軸コネクタ2
4を具備する。
形状は2つに分断されており、分断された第1のグラウ
ンドパターン25は、高い周波数帯域である無線LAN
802.11aの5GHz帯で安定した帯域を確保する為に、その
周囲長が5.15〜5.35GHzの周波数帯域の0.75波長から1.2
5波長になる様にする。
域を確保する為に、分断した第1のグラウンドパターン
25と第2のグラウンドパターン26との間を図3の等
価回路に示すようなLPF(Low Pass Filter)27で接
続する。ここで、LPF27は、2.4GHz帯域の信
号を通過させ、5GHz帯域の信号を遮断する特性を有
する。
2つのグラウンドパターンが接続され、グラウンドパタ
ーン全体で2.4GHz帯にて共振させる。その為にグラウン
ドパターン全体の全周囲長を2.4GHz帯の0.75波長から1.
25波長にする。
ーン25の全周囲長は64mmであり、無線LAN802.11aの周
波数帯域において、約1.11波長になっている。さらに、
第1のグラウンドパターンと第2のグラウンドパターン
合わせての全周囲長は128mmであり、Bluetoothの周波数
帯域である2.4GHz帯において、約1.04波長になる。
線LAN802.11aの5GHz帯域とBluetoothの2.4GHz帯域の両
帯域において良好なアンテナ入力インピーダンス整合を
実現し、安定したアンテナ送受信性能を得ることができ
る。
は、2つのグラウンドパターンをLPF27によって接
続する場合について説明したが、インダクタによって接
続してもよい。図2に示したアンテナ基板の場合、イン
ダクタの値は、約1[mH]となる。
の液晶パネルの背面に取り付けられた図2に示したアン
テナ基板を示す斜視図である。また、図5は、図4に示
したアンテナ基板を搭載した表示部の断面図である。な
お、図2と同一部分には、同一符号を付して説明する。
のアンテナ基板の取り付け方法について示したが、無線
LANアンテナのアンテナ基板についても、デュアルバ
ンドアンテナのアンテナ基板と同様の方法で、液晶パネ
ルに取り付けられる。
21は、液晶パネル31の背面側であって、かつアンテ
ナ基板21に設けられたチップアンテナ22が液晶パネ
ル31の上部に位置するように取り付けられている。こ
こでは、液晶パネル31の上端と、チップアンテナ22
との間隔を3[mm]としている。
ことにより、液晶パネル31の全面側と背面側との放射
特性が偏らないようにすることができる。また、液晶パ
ネルを含む表示部の厚さを薄くすることができる。
示部の筐体32に形成された固定部33a、33bによ
って、筐体32に固定される。なお、本実施の形態にお
いては、アンテナ基板を筐体に形成された固定部によっ
て固定されている場合を示しているが、アンテナ基板の
筐体への固定方法はこれに限られるものではない。アン
テナ基板が、液晶パネルの背面側であって、アンテナ基
板に設けられたチップアンテナが液晶パネルの上部に位
置するように筐体へ固定されればよい。
晶パネルに取り付けることにより、筐体の薄さを維持す
ることができる。また、液晶表示面側及び背面側のどち
らにも偏りなく、無指向性の放射特性を得ることができ
る。さらに、高い位置にアンテナを配置することができ
るので、周囲の影響を受けにくい送受信環境を得ること
ができる。
ンテナと、無線LAN802.11a及びBlueto
othの共用デュアルバンドアンテナとの実装位置を説
明するための図である。なお、図2及び図4と同一部分
には同一符号を付して説明する。
ンピュータの本体51にヒンジ52によって回動可能に
取り付けられた表示部の液晶パネル31の背面側の筐体
32には、共用デュアルバンドアンテナのアンテナ基板
21及び無線LAN802.11a専用アンテナのアン
テナ基板41がが取り付けられている。なお、無線LA
N802.11a専用アンテナのアンテナ基板41に
は、図2に示したアンテナ基板と同様に、チップアンテ
ナ42及び同軸コネクタ44が設けられている。
れた無線LAN用アンテナ42と、デュアルバンドアン
テナ22との間の距離は、ダイバーシティの効果を得る
為に3/4λ以上で(2n+1)/4λ(n=1,2,
3…)を満たす必要がある。
2つのアンテナ同士はできるだけ話した方がよい。例え
ば、A4版ノート型パーソナルコンピュータの場合は、
n=5,n=6が望ましい。n=5の場合には、図6に
示すように、アンテナ間隔を160mmとする。
軸コネクタ24及び同軸ケーブル61を通して、Blueto
oth無線モジュール63に入力される。また、無線LA
N802.11a専用アンテナ42の出力は、同軸コネ
クタ24及び同軸ケーブル62を通して、無線LANモ
ジュール64に入力される。
1に示した無線LAN802.11a送信系回路1及び
RF切替スイッチ3が設けられ、Bluetooth無線モジュ
ール63には、無線LAN802.11a受信系回路
2、ダイバーシティ切替スイッチ4、Bluetoot
h回路5、5GHz帯域BPF6及び2.4GHz帯域
BPF7が格納される。
ナ間の干渉やスプリアスの影響を低減することができ、
無線LANアンテナのダイバーシティ効果を十分に発揮
することができる。また、液晶パネル31の背面に片面
ガラスエポキシ基板を配置し、液晶パネル表示面側にア
ンテナが突出する構造を採用することにより、筐体を厚
くすることなく、表示面側及び背面側にバランスのよい
放射特性を得ることができる。
型パーソナルコンピュータのハードウェア構成を示す図
である。なお、図7においては、本実施の形態の特徴部
分だけを示しており、ノート型パーソナルコンピュータ
の本来的な機能であるキーボードコントローラ、ディス
プレイコントローラなどは示していない。
ル背面側に取り付けられた無線LAN専用用アンテナ4
2は、同軸コネクタ44に接続された同軸ケーブル62
を介して無線LAN用モジュール63に接続される。
けられたデュアルバンドアンテナ22は、同軸コネクタ
24に接続された同軸ケーブル61を介してBluet
ooth用モジュール64に接続される。
uetooth用モジュール64は、CPUバス71に
接続されている。また、CPUバス71には、ノート型
パーソナルコンピュータ全体の制御を司るためのCPU
45及び、デュアルバンドアンテナ22及び無線LAN
専用アンテナ42からの受信データ、デュアルバンドア
ンテナ22及び無線LAN専用アンテナ42への送信デ
ータを格納するためのメモリ72が接続されている。
図1に示した無線LAN802.11a送信系回路1及
びRF切替スイッチ3が格納され、Bluetooth
用モジュール64には無線LAN802.11a受信系
回路2、ダイバーシティ切替スイッチ4、Blueto
oth回路5、5GHz帯域BPF6、2.4GHz帯
域BPF7及びデュアルバンドアンテナ9が格納されて
いる。
ルコンピュータによれば、2つの無線通信方式によって
無線通信が可能で、かつ1つの通信方式が2つのダイバ
ーシティアンテナを使用する場合であっても、デュアル
バンドアンテナを使用することにょり、2つのアンテナ
で足りるので、ノート型パーソナルコンピュータをコン
パクトにすることができ、かつコストを低減することが
できる。
etooth回路5と無線LAN802.11a受信系
回路2と共有にすることで、Bluetooth回路5
が電力レベルの大きい信号を使用する無線LAN80
2.11a送信系回路1からの干渉やスプリアスの影響
を受けにくいという効果がある。
されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。
2つの帯域をカバーするデュアルバンドアンテナと、ダ
イバーシティアンテナとを携帯型情報機器の表示部に設
け、かつ2つの帯域で安定した入力インピーダンス整合
を図り、さらに両無線方式の干渉やスプリアスの影響を
抑え、ダイバーシティ効果の低減を防ぐことができる携
帯型情報機器を提供することができる。
通信可能で、コンパクトな携帯型情報機器を提供するこ
とができる。さらに、本発明は、電波放射特性のよい携
帯型情報機器を提供することができる。
ルコンピュータのRF回路を示す図である。
ルコンピュータに装着されるデュアルバンドアンテナの
アンテナ基板の構造を示す図である。
の背面に取り付けられた図2に示したアンテナ基板を示
す斜視図である。
表示部の断面図である。
線LAN802.11a及びBluetoothの共用
デュアルバンドアンテナとの実装位置を説明するための
図である。
コンピュータのハードウェア構成を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 携帯型情報機器の本体と、 前記携帯型情報機器の本体に取り付けられた表示部と、 前記表示部に設けられ、第1の周波数帯域における無線
通信を行なうダイバーシティアンテナと、 前記表示部に設けられ、前記第1の周波数帯域及び第2
の周波数帯域における無線通信を行なうデュアルバンド
アンテナとを具備することを特徴とする携帯型情報機
器。 - 【請求項2】 前記ダイバーシティアンテナは、無線L
AN用のアンテナであり、前記デュアルバンドアンテナ
は、無線LAN用及びBluetooth用のアンテナ
であることを特徴とする請求項1記載の携帯型情報機
器。 - 【請求項3】 前記表示部は、液晶パネルと、前記液晶
パネルを固定するための筐体とを具備し、 前記ダイバーシティアンテナは第1のアンテナ基板に取
り付けられ、前記デュアルバンドアンテナは第2のアン
テナ基板に取り付けられ、 前記第1のアンテナ基板及び前記第2のアンテナ基板
は、それぞれ前記液晶パネルの背面側の筐体に取り付け
られ、かつ前記ダイバーシティアンテナ及び前記デュア
ルバンドアンテナが前記液晶パネルの上部に所定間隔を
存して位置するようにそれぞれ取り付けられていること
を特徴とする請求項1記載の携帯型情報機器。 - 【請求項4】 前記第2のアンテナ基板は、2つのグラ
ンドパターンを有し、 一方のグラウンドパターンは、その総周囲長が前記第1
の周波数の0.75波長から1.25波長であり、 前記2つのグラウンドパターンの総周囲長は、前記第2
の周波数の0.75波長から1.25波長であり、 前記2つのグラウンドパターンは、前記第1の周波数以
下の周波数を通過させるローパスフィルタを介して接続
されていることを特徴とする請求項3記載の携帯型情報
機器。 - 【請求項5】 前記デュアルバンドアンテナは、前記第
1の周波数帯域における無線通信の受信用及び前記第2
の無線通信の送受信用に使用され、 前記ダイバーシティアンテナは、前記第1の周波数帯域
における無線通信の送受信用に使用されることを特長す
る請求項1記載の携帯型情報機器。 - 【請求項6】 第1の周波数帯域における無線通信を行
なうダイバーシティアンテナと、 前記第1の周波数帯域及び第2の周波数帯域における無
線通信を行なうデュアルバンドアンテナと、 前記ダイバーシティアンテナから前記第1の周波数帯域
で送信される送信信号を出力する送信回路と、 前記ダイバーシティアンテナにて受信された前記第1の
周波数帯域の受信信号を受信する受信回路と、 前記デュアルバンドアンテナを使用して、前記2の周波
数帯域で無線通信を行なう通信回路と、 前記ダイバーシティアンテナと、前記送信回路及び受信
回路との間に接続され、前記送信回路から信号を出力す
る場合、前記送信回路と前記ダイバーシティアンテナと
を接続し、前記受信回路にて信号を受信する場合、前記
受信回路と前記ダイバーシティアンテナとを接続するス
イッチと、 前記デュアルバンドアンテナに接続され、前記第1の周
波数帯域の信号を通過させる第1のバンドパスフィルタ
と、 前記デュアルバンドアンテナと前記通信回路との間に接
続され、前記第2の周波数帯域の信号を通過させる第2
のバンドパスフィルタと、 前記デュアルバンドアンテナによって受信され、前記第
1のバンドパスフィルタを通過した信号の受信電力と、
前記ダイバーシティアンテナによって受信され、前記ス
イッチを通過した信号の受信電力とを比較し、電力が大
きいほうの信号を前記受信回路に出力するダイバーシテ
ィスイッチとを具備することを特徴とする携帯型情報機
器。 - 【請求項7】 前記送信回路及び受信回路は、無線LA
N802.11a規格にしたがって無線通信を行ない、
前記通信回路は、Bluetooth規格にしたがって無線通信
を行なうことを特徴とする請求項6記載の携帯型情報機
器。 - 【請求項8】 第1の周波数帯域の第1の信号を得るた
めの第1のグラウンドパターンと、 前記第1のグラウンドパターンとともに、前記第1の周
波数帯域よりも低い周波数帯域の第2の信号を得るため
の第2のグラウンドパターンと、 前記第1のグラウンドパターンと前記第2のグラウンド
パターンとの間に接続され、前記第2の信号を通過させ
るフィルタと、 前記第1のグラウンドパターン及び第2のグラウンドパ
ターンに接続されたアンテナとを具備することを特徴と
するアンテナ基板。 - 【請求項9】 前記アンテナ基板は、携帯型情報機器の
表示部の液晶パネルの背面側に配置され、前記アンテナ
は、前記液晶パネルの上部側に配置されることを特徴と
する請求項8記載のアンテナ基板。 - 【請求項10】 前記第1のグラウンドパターン及び前
記第2のグラウンドパターンの総周囲長は、前記第2の
信号の0.75波長から1.25波長であり、 前記第1のグラウンドパターンの総周囲長は、前記第1
の信号の0.75波長から1.25波長であることを特
徴とする請求項8記載のアンテナ基板。 - 【請求項11】 前記フィルタは、インダクタであるこ
とを特徴とする請求項8記載のアンテナ基板。 - 【請求項12】 前記アンテナ基板は、片面ガラスエポ
キシ基板であることを特徴とする請求項8記載のアンテ
ナ基板。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001278282A JP2003087023A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 無線通信アンテナを内蔵した携帯型情報機器 |
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