JP4266300B2 - Antenna adapter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナアダプタに関し、特に、パソコンに装着して使用される無線LANカードの良好な通信状態を実現するために前記無線LANカードに簡単に付加して使用することができるアンテナアダプタに関するものであり、更に、外部アンテナ端子のない無線LANカ−ドの検査冶具として使用するアンテナアダプタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、無線LANシステムの普及により、多くのパ−ソナルコンピュ−タ(以後、パソコンと呼ぶ)に無線LANの機能を付加する装置が製造、販売されている。特に、持ち運びに便利なノ−ト型のパソコン(以後、ノ−トパソコンと呼ぶ)においては、図29にその概観を示すような無線LANカード71と称するカード状のアダプタを接続することにより、無線LANの機能を持たせることが可能になる。
この種のカード型のアダプタである無線LANカード71は、先端部にアンテナを具備した無線LANカードの内蔵アンテナ実装部73と、その反対側に多極のコネクタであるコネクタ300とを具備している。図30に示すように、その無線LANカード71をノ−トパソコン70の側面に差し込んでも、無線LANカードの内蔵アンテナ実装部73は、ノ−トパソコン70の内部に入りこまないようになっていて、その先端部のアンテナから電波を送信したり受信したりし易い様になっている。
しかしながら、この構造では、図30に示すように、アンテナ部分(内蔵アンテナ実装部73)はノ−トパソコン70の側面に出ているだけで、決して電波の送信及び受信に良い環境とはいえない。例えば、パソコン70のディスプレイ301の方向には、そのディスプレイ301が邪魔になって電波が減衰したり散乱してしまうものであった。また、パソコン70を操作している人間の方向には、当然ながら電波が遮られてしまう。さらに、一般的なオフィスでありがちな状況、即ちパ−テションで各人の机が仕切られている場合は、そのパ−テションにより電波が遮られてしまう可能性が高かった。
【0003】
また、図31に示す様な状況、即ち、無線LANのアクセスポイント80及びそのアンテナ81が壁面近傍に設置され、かつ、パ−テション90によって机91上のパソコン70に差し込まれている無線LANカード71への見通しが遮断されている状況では、アンテナ80からの電波350は、パ−テション90によって反射され、反射波351となって、無線LANカード71に到達しない可能性があった。特に、パ−テション90が、金属などの導体でできているか、或いは、内部に金属格子や炭素成分が混入されている場合、かなりの確率で反射され、また、電波が透過したとしても、大きな減衰を受けてしまう可能性があった。このような場合、無線LANによる通信は成立しないものであった。
このような問題を解決するために、図32に示すように、無線LANカードに外部アンテナを接続するための端子が設けられた外部アンテナ端子付無線LANカード400も出回っている。この外部アンテナ端子付無線LANカード400も、無線LANカード71同様、無線LANカードの内蔵アンテナ実装部402と、その反対側に多極のコネクタであるコネクタ401を具備している。この外部アンテナ端子付無線LANカード400は、通常、無線LANの通信に支障のない場合は、無線LANカードの内蔵アンテナ実装部402に配置される内蔵アンテナで通信を行なうが、パ−テションなどの障害物の影響で通信が困難な場合は、外部アンテナ端子403に外部アンテナを接続して用いる。
図33は、パ−テションにより通信が困難な場合に、外部アンテナ端子403に、同軸ケ−ブル441を介して外部アンテナ440を接続して用いる例を示している。図33に示すように、外部アンテナ440を見通しの良いところに設置して使用すれば、電波450、451は何の障害なく伝搬し、通信が良好となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように外部アンテナ端子付の無線LANカード400と外部アンテナ440と組み合わせて用いる場合、以下のような問題点があった。第1の問題点は、図31に示す様な状況においては、外部アンテナ端子付きの無線LANカード400が必要となるが(外部アンテナ端子付でない無線LANカードしか所持していない場合は接続が不可能となってしまう)、現在、日本国内で販売されている無線LANカードは、外部アンテナ端子のついているものは少なく、希望の通信仕様を満たす無線LANカードで、外部アンテナ端子付きのものが販売されていない可能性もあった。また、外部アンテナ端子のついている無線LANカードでも、同一の製造メ−カの外部アンテナを用いないとコネクタの形状が適合しないという場合もあった。
第2の問題点は、外部アンテナ端子付きの無線LANカードを用いる方法は、高価になってしまうという点である。外部アンテナ端子を設ける場合、無線LANカードのどこかに設けるため、汎用のコネクタは使用不可能で、コンパクトなコネクタを用いる必要があり価格も高価になってしまうものであった。
第3の問題点は、外部アンテナ端子付きの無線LANカードを用いる方法は、信頼性に欠け壊れ易いという欠点があった。すなわち、現状では存在する外部アンテナ用のコネクタの中には、コンパクトである反面、電気特性を保証する挿抜回数が極端に少なく制限されていたり、挿入損失やVSWR特性が良好といえないものがある。さらに、コネクタがコンパクトで構造的に強くないなため、接続したコネクタを乱暴に引っ張ると破壊してしまう可能性も高かった。
【0005】
第4の問題点は、外部アンテナ端子付きの無線LANカードを用いる方法は、汎用性がないという欠点である。外部アンテナ端子付きの無線LANカードの場合、同一の製造メ−カの指定するオプションの外部アンテナを用いないと、コネクタの形状が適合しないという場合が生じる。この場合、オプションのアンテナもメニュ−にあるものしか選べないため、ユ−ザは目的に応じたアンテナを選択できず汎用性に欠けることになる。
第5の問題点は、外部アンテナ端子の無い無線LANカードの製造検査工程において、内蔵されているアンテナを含めて定量的な動作確認をする方法がないということである。考えられる動作確認方法としては、実際に、無線LAN環境を構築して使用して確認することになるが、この方法ではスペ−スを取りすぎるし、精密な測定器を用いて送信電力のバラツキを精度よく測ることは難しいという欠点があった。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためのもので、外部アンテナ端子の有無にかかわらず外部アンテナとの接続を可能とする構造を有し、且つ、非接触にて無線LANカードとの通信を可能とし、各種無線LANカードとの互換性がとれるアンテナアダプタを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、パソコンに装着して使用される無線LANカードの良好な通信状態を実現するために前記無線LANカードに付加して使用されるアンテナアダプタであって、誘電体からなる少なくても一方向を開放にした箱型の筐体と、前記箱型の筐体の内部に実装されるアンテナと、前記アンテナに給電するように接続された同軸ケ−ブルと、を備え、前記箱型の筐体の開放部に前記無線LANカードの内蔵アンテナ実装部が挿入され、前記同軸ケ−ブルの他端に外部アンテナの接続用の同軸コネクタを設け、該同軸ケ−ブルを箱型の筐体のいずれかの面に穴を空けて貫通して内部に引き込んで前記アンテナに給電するように接続し、前記箱型の筐体の内部に実装されるアンテナが、使用波長の約1/4波長の長さの2本の導体棒から構成され、第1の導体棒が垂直で、第2の導体棒が水平になるように、前記箱型筐体のいずれかの内壁面上またはその近傍に配置され、前記箱型の筐体の内面に、前記無線LANカードの挿入を規制するストッパーが設けられ、前記筐体の外側を導体の材料、導体の塗料、または金属板で覆い、前記ストッパーにより、前記無線LANカ−ドの挿入を規制し、かつ、アンテナが電波を放射するための空間が、前記ストッパーによって確保されていることを特徴とする。
請求項2の発明は、前記箱型の筐体の少なくても1面が、独立にしなって可動する構造を更に備えたことを特徴とする。
請求項3の発明は、前記同軸ケ−ブルの他端にコネクタに代えて外部アンテナが接続されていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明によるアンテナアダプタの第1の実施形態を示す外観図であり、図2は、図1に示したアンテナアダプタの側断面図である。
図1および図2に示すように、このアンテナアダプタ1は、誘電体からなる少なくても一方向を開放にした箱型の筐体2と、前記箱型の筐体2の内部に実装されるアンテナ5と、同軸ケ−ブル3と、同軸コネクタ4とを有し、前記の箱型の筐体2の内部に前記アンテナ5を配置し、前記同軸ケ−ブル3を箱型の筐体の開放面2aに穴2bを空けて貫通して内部に引き込み、前記アンテナ5に給電するように接続すると共に、前記同軸ケ−ブル3の他端に接続用の同軸コネクタ4を取り付けたものである。
前記箱型の筐体2は、通常、PC(ポリカ−ボネイト)、ABS樹脂、AES樹脂、アクリル等のプラスチック類の誘電体で容易に構成することができる。
また、ここでは、開放部6の反対側の内壁面側にアンテナ5が設置されているが、アンテナを設置する面は、横の壁面、上側の壁面、下側の壁面でもよい。また、アンテナ5は、壁の内壁面が好ましいが、外壁面上に設置しても良い。
図3は、図1に示したアンテナアダプタの上断面図である。図示するように、筐体2の内部には、開放部6とアンテナ5の間に、ストッパ−7が配置されている。これは、後の図16に示すように、無線LANカード71を開口部6より挿入した時、その無線LANカード71がアンテナ5にあたって、アンテナ5を破壊しないように規制するためである。
【0008】
図4は、アンテナアダプタ1を開放部6の方向から観た正面図であり、図5は、図4に示したアンテナ5の詳細図である。
図示のように、アンテナ5は、垂直な導体の棒よりなる第1の導体8と、水平な導体の棒よりなる第2の導体9から構成され、それぞれが、同軸ケ−ブルの中心導体と外部導体に接続された構造となっている。そして、上記の第1の導体8と第2の導体9が接続された同軸ケ−ブル3は、筐体の内壁10の穴2bを貫通し、図2に示すごとく筐体2の外部に引き出され、その先端に同軸コネクタ4が取り付けられている。
第1の導体8と第2の導体9の長さは、使用波長の約1/4波長とするのが理想的である。しかし、物理的に、その長さを用いることが難しい場合は、使用波長の1/4波長の長さに比べて短くても使用可能である。ただし、この場合、長さが極端に短くなると、感度が大きく劣化することもある。
図6は、アンテナ5の代わりにダイポ−ル21を用いた本発明によるアンテナアダプタの第2の実施形態を示す測断面図であり、図7は、図6に示したダイポ−ル21の詳細図である。
このダイポ−ル21は、図7に示すように、共に垂直な第1および第2の導体の棒21a、21bより構成され、同軸ケ−ブル3の中心導体と外部導体に接続して用いられる。この場合は、ダイポ−ルの長さは、使用波長の約1/2波長で用いられるようになっているが、前記同様に、物理的に、その長さを用いることが難しい場合は、使用波長の1/2波長の長さに比べて短くても使用可能である。前記同様、長さが極端に短くなると、感度が大きく劣化することもある。また、図6では、ダイポ−ルは垂直に配置しているが、水平または、斜めに配置して用いても良い。
【0009】
図8〜図12は、本アンテナアダプタに用いることが可能ないろいろなアンテナの変形例を示す外観図である。図8(a)は、図5のアンテナ5の第1、第2の導体8、9を、板状に変形した金属板30が用いられている。このように板状にすることによって、帯域を広くできる場合がある。ここでは、長方形の図となっているが、三角形や楕円の導体の板でも使用可能である。図8(b)は、アンテナとして折り返しダイポ−ル22を用いた場合である。図8(c)は、さらに、折り返しダイポ−ル22を不平衡な形に変形した折り返しダイポ−ル23となっている。
図9(d)〜(i)は、本アンテナアダプタに用いることが可能なさらに別のアンテナの変形例を示す外観図である。
図9(d)は、図5の第2の導体9を導体板24にした変形例である。この導体板24は、金属板などで形成され、その形状、面積は自由(任意)で良い。よって、楕円や多角形でも可能である。また、この導体板24の最大寸法は、例えば横か縦の長さが使用波長の1/4波長前後か、それ以上であることが望ましい。なお、この導体板24は、3次元的(立体的)でも問題ない。原理的には、この導体板24をア−ス電位と考えれば、これはモノポ−ルアンテナと理解できる。
図9(e)は、図9(d)の同軸中心導体に接続されている第1の導体8を、左方向にL字状に変形してL字導体25としたものである。同様に、図9(f)も、第1の導体8を、紙面奥方向にL字状に変形してL字導体26としたものである。基本的に、L字に変形する方向は、物理的に可能であればどの方向でも問題ない。
図9(g)は、図9(d)の導体板24を、下方向に向けて変形した導体板27としたものである。図9(d)同様、導体板27の形状、大きさは自由で良い。
図9(h)は、図9(d)の導体板24の代わりに、導体棒28を接続した変形例である。導体棒28は、金属等の導体よりなり、その長さは自由である。しかし、電気的な特性を考えると、全長が使用波長の1/2波長前後か、それ以上で、かつその長さの中心において同軸ケ−ブルの外部導体と接続されることが望ましい。
図9(i)は、図9(d)の第1の導体8の代わりに、T字の導体であるT字導体29を接続したものである。T字導体29は、金属の棒などの導体からなる。その寸法については、垂直部分の長さと水平部分の長さの1/2を加えた長さを、概ね使用波長の1/4波長にするのが良い。水平部分と垂直部分の接合点は、水平部分の中心が一般的であるが、ややずらせて接合する方が、電気的整合がよくなる場合もある。
【0010】
図10(j)〜(n)は、本アンテナアダプタに用いることが可能なさらに別のアンテナの変形例を示す外観図である。
図10(j)は、図5の第1および第2の導体8、9の代わりにF字状の導体であるF字導体30を接続したものである。同様に、図10(k)は、図10(j)のF字導体30の背中(垂直)部分を板状にして、導体板31としたものである。図10(j)、(k)では、背中部分の長さは概ね使用波長の1/4波長であることが望ましい。
図10(l)は、図10(j)の近傍に金属などの導体からなる導体板32を配置したものである。このように、導体板32を近傍に配置することによって、広い帯域で、電気的な整合状態を良好に保てる場合がある。
図10(m)は、図7のダイポ−ル21を円弧状に成形した、円弧状ダイポ−ル33を接続したものである。この場合、円弧状以外に、L字状にしたり、コの字状にしたりすることも可能である。
図10(n)は、図5の第1および第2の導体8、9の代わりにル−プ状の導体のル−プ34を接続したものである。ル−プ34の長さは、使用波長程度が望ましいが、物理的に不可能な場合は、それ以下でも使用可能な場合がある。図10(n)は、原理的にはル−プアンテナとしての動作となる。
図11(o)、(p)は、本アンテナアダプタに用いることが可能なさらに別のアンテナの変形例を示す外観図である。
図11(o)は、図5の第1および第2の導体8、9の代わりに方形パッチアンテナを用いた例である。ここでは、同軸ケ−ブル3の外部導体に導体よりなるグランド板40をハンダなどで接続し、同軸ケ−ブル3の中心導体に方形パッチ素子41を接続した構造となっている。同様に、図11(p)は、同軸ケ−ブル3の外部導体に導体よりなるグランド板40を接続し、同軸ケ−ブル3の中心導体に円形パッチ素子42を接続した構造となっている。いずれの場合も、電気的な動作原理は、一般のパッチアンテナと同等である。
【0011】
図12は、図11(o)の方形パッチ素子41を円偏波で給電した変形例を示している。ここでは、導体よりなる方形パッチ素子43の端部へ導体よりなる給電ライン44を接続し、給電ライン44の適当な場所に、同軸ケ−ブル3の中心導体を接続したものである。給電ライン44は、方形パッチ素子43と同一平面上に配置されている。また、給電ライン44は、グランド板40との間でマイクロストリップ給電線を形成しており、給電ライン44の幅は、グランド板40との距離により、適当なインピ−ダンスになるように調整される。給電ライン44と同軸中心導体の接続点は、一般に、その接続点から給電ライン44を通り、方形パッチ素子43の上端部と横端部に接続されるが、この2つの経路の位相差が約90度、すなわち、使用波長で約1/4波長異なるように調整されている。この場合、給電ライン44は、マイクロストリップ給電線であるため、電気的位相長が空間波長より短くなる場合があり、注意を必要とする。
上記図8、図9、図10、図11、および図12に示した変形例について、推奨すべき寸法を上述したが、実際の使用状態では、誘電体等が近傍に存在する場合が多く、このような状況では、電気的な整合が良好となる寸法がずれてくる場合がある。よって、実際の使用状態において、各部の導体の長さを調整し、電気的な整合、伝送特性の良好な長さに調整して用いると良い。
【0012】
さらに、他に、ヘリカルアンテナやスパイラルアンテナを本実施形態のアンテナとして用いることもできる。
図13は、上述したアンテナアダプタ1と、別に用意した外部アンテナ50を組合せた実施形態を示した外観図である。外部アンテナ50は、アンテナ放射素子を有するアンテナ53、同軸ケ−ブル51、及び同軸コネクタ52より構成され、同軸コネクタ4と同軸コネクタ52とが接続されることにより、本アンテナアダプタから得られた電気的な高周波信号は、アンテナ53より放射される。
図14は、アンテナ61を含んでいる本発明によるアンテナアダプタの実施形態の外観図である。アンテナアダプタ60は、図1に示すようなアンテナ5、開放部6を有する筐体2と同軸ケ−ブル3、アンテナ61を接続したものである。この実施形態では、アンテナ61が初めから接続されているので、筐体2部分から得られた電気的な高周波信号は、外部アンテナ61により効率的に放射される。
なお、上記アンテナ53、61としては、モノポ−ルアンテナ、ダイポ−ルアンテナ、円形または方形のパッチアンテナ、ル−プアンテナ、ヘリカルアンテナ、スパイラルアンテナ、八木アンテナ、コ−ナ−リフレクタ、パラボラアンテナ、ホ−ンアンテナ、対数周期アンテナのいずれかを用いることが可能である。
【0013】
図15は、本発明によるアンテナアダプタの使用例を示す説明図である。図15に示すように、ノ−トパソコン70の側面に挿入して使用される無線LANカード71のノ−トパソコン70の側面から露出している部分を、本アンテナアダプタ1の筐体2の開放部6へ挿入する。この挿入部分を拡大した部分を図16の断面図に示す。
図16に示すように、無線LANカード71(具体的には、図29参照)は、通常、ノ−トパソコン70のキ−ボ−ドを含む筐体72の側面に挿入する構造になっている場合が多い。挿入された無線LANカード71は、通常、無線通信を行なうために電波を送信または受信するアンテナを内蔵している。そして、この無線LANカードの内蔵アンテナ実装部73は、電波の送受信がしやすいように、障害物のないノ−トパソコン70の側面外側に露出するようになっている。本アンテナアダプタ1は、その開放部6に、無線LANカード71の内蔵アンテナ実装部73を差込むように装着して用いる。このとき、無線LANカード71の先端部が、ストッパ−7にあたるまで筐体2に挿入するのが好ましい。
【0014】
次に、本アンテナアダプタの動作原理について説明する。
図16に示すようにアンテナアダプタ1が無線LANカード71に装着されている状態で、無線通信を行なうために、無線LANカード71から信号が送信されると、無線LANカード71の内蔵アンテナ実装部73より電波として送信され、この電波は、アンテナアダプタ1のアンテナ5によって、受信され、同軸ケ−ブル3で伝送され、同軸コネクタ4に到達する。
図17は、実際の無線LANの使用状態を示した例である。ノ−トパソコン70は、机91の上で用いられ、机91は、パ−テション90によって仕切られている状況になっている。図16のアンテナアダプタ1の同軸コネクタ4に、図17に示すように、同軸コネクタ52を接続し、同軸ケ−ブル51を介して、外部アンテナ50に接続されるようにしておけば、無線LANアクセスポイント80のアンテナ81と障害物なく通信が可能となる。すなわち、無線LANアクセスポイント80のアンテナ81から電波が送信された場合、その電波の通路82は障害物がないので良好な通信が可能となる。
しかし、もし、本アンテナアダプタ1が無い場合は、無線LANカード71の内蔵アンテナと無線LANアクセスポイント80のアンテナ81とが直接通信することとなり、通路83で通信しなければならないこととなる。この場合、パ−テション90が障害となり、パ−テション90が金属などの導体で構成だれていたり、内部に導体が存在する場合、通路83の実線のように電波の大部分が反射されて、無線LANカード71周辺に到達できず、通信が不可能となってしまう。また、パ−テション90自身が使用波長に対して減衰が大きい場合にも、通路83の点線のように、無線LANカード71周辺に到達する電波は微弱となってしまい、通信は可能でも、S/Nが劣化し、これに付随してPER(パケットエラ−レイト)が劣化し、通信品質、通信速度が劣化してしまう。
図18は、図14に示すアンテナ60の付いたアンテナアダプタ50を用いた場合の使用例を示した図である。この場合、初めから設置する状況や同軸ケ−ブル3の必要長が判っていれば、同軸コネクタを接続しない分だけ、このアンテナアダプタ50を用いる方が簡単となる。
【0015】
上記図17及び図18の説明では、屋内の無線LANの使用を想定した説明となっている。しかし、近年、無線LANによるFWA(Fixed Wireless Access)という用途も増えてきている。即ち、無線LANの基地局アンテナに相当するアンテナ81が、屋外の近隣のビルや電信柱に取り付けられていて、外部のアンテナ50または60に相当するアンテナをオフィスのあるビルの窓際やマンションのベランダに設置する。そして、屋外の近隣のビルや電信柱に取り付けられた基地局アンテナと通信が可能な状態にし、それらと無線LAN接続して使用する方法である。この方法のメリットは、基地局アンテナからの電波がマンションのベランダ全面に照射するように、あるいは、オフィスビルの窓のある一面の全面に照射するようにしておけば、端末側が、外部アンテナを基地局アンテナのある方向に向けて設置するだけで無線LANが構築でき、即ち、手軽にインタ−ネットに接続可能なサ−ビスが受けられることである。通常は、ビルやマンションで個別の部屋ごとの電話線工事をしたり、有線のLANケ−ブルの敷設といった作業が必要であるが、この手間が省ける点がメリットである。このような場合でも、無線LANカード内蔵のアンテナのみで無線LAN通信を行なおうとすると、ノ−トパソコンをわざわざ窓際やベランダなど電波の入り易いところに移動して使用しないとならない。その上、風でゆれたカ−テンの影響や、行き来する人など周囲からの反射の影響を受け、電界強度が不安定となり、無線LAN通信の品質が劣化したり、伝送速度が遅くなったりしてしまうことがある。このような場合でも、アンテナ50や60をベランダや窓際に置き、本アダプタによって無線LANカードに接続してやれば、手軽に安定で高品質の無線LAN通信を行なうことが可能となる。なお、上記のようなFWA用途の場合は、アンテナ50または60に相当するベランダに設置するアンテナは、単一指向性で利得の大きなアンテナを用いることが望ましい。
【0016】
図19は、図1のアンテナアダプタ1の筐体2の外側に、シ−ルド101を施したアンテナアダプタ100の実施形態を示すものである。シ−ルド101は、導体の材料で出来ており、電波が周囲にもれないように覆うものであり、金属板や導体の含んだ塗料、金属メッキとなどの方法が用いられる。このシ−ルド101は、筐体2の外側に施されているが、機能上、内側でも問題ない。また、内側と外側の両方につけると効果が大きい。
シ−ルド101を内側に施す場合の問題点は、挿入する無線LANカード71の金属部分と接触し、予期しない電流が流れて漏電事故を生じることである。よって、挿入する無線LANカード71が決まっていない場合や挿入する無線LANカード71に電位を生じ得る導体部分が露出している場合は、シ−ルド101がふれないような部分のみに施すようにする必要がある。このことは、本アンテナアダプタ使用時に、図19の筐体2の右端部がノ−トパソコン70の筐体と接触する可能性があり、かつ、ノ−トパソコン70の筐体が導体で構成され、特別な電位を生じている場合にも注意が必要である。図19の例は、上記のことを配慮し、シ−ルド101のある部分を外側のみとし、かつ、右端から距離Mをおいた部分までとしている。ただし、本問題に関しては、積極的に導通させて、全体の電位を同一にした方がいい場合もあるため、使用状況により、シ−ルド部分の配置を決めることが望ましい。
なお、図19において、シ−ルド101は、同軸ケ−ブル3の外部導体と電気的に接続されていることが望ましい。
【0017】
図20は、図1のアンテナアダプタ1の筐体2に、スリット112やツメ114を形成したアンテナアダプタ110を示す図である。図20において、筐体111は、上壁115、下壁116、2つの横壁113及びその先端のツメ114から構成される。上壁115及び下壁116と、2つの横壁の間には、スリット112が形成されており、両側のツメ114の間に、無線LANカードが挿入される構造になっている。
無線LANカード挿入時のツメ114によるロック機構の説明図を図21(a)に示す。両側のツメ114の間の間隔が、挿入する無線LANカードの内蔵アンテナ実装部73の幅よりやや狭くなっていて、横壁113を外側にしならせて、無線LANカードが挿入され、ツメ114により、無線LANカードが抜けない様にはまり込む構造になっている。ツメ114の構造は、先端がひっかかる構造になっているので保持力はあるが、無線LANカードを抜く時に、強く引くと、ツメ114が欠けてしまう可能性があるので、そのような場合は、図21(b)に示すように横壁102にツメ103のような曲面のツメをつけてやればよい。この場合は、引き抜くときも、横壁102が自然に外側にしなる構造になっているので、ツメ103が欠けるようなことは起きにくい。
【0018】
図22(a)、(b)は、挿入する無線LANカードの内蔵アンテナ実装部73と無線LANカード71本体との境界に段差がない場合である。このような場合は、横壁113の平坦な接触面をもつツメ118を形成し、その表面に、滑り止めの効果を有する物質、例えば、平坦なゴム板を固定板119として接着しておく。無線LANカード71の挿入時に、横壁113が少し外側にしなる寸法にしておけば、無線LANカード71の挿入後、横壁113が戻ろうとする力で、固定板119が、無線LANカード71の側面を押して固定される。固定板119に用いる素材としては、ゴム板のように弾力があるものが望ましい。
図23は、全体が洗濯挟みのような構造になっているアンテナアダプタ120の実施形態を示す図である。このアンテナアダプタ120は、主に、駆動部123を左下面に有する上板120と、駆動部124を左上面に有する下板122より構成される。駆動部123と124とは、お互いに頂つがいのような構造になっており、スプリングのようなバネが内蔵され、洗濯挟みのように、上板121の右先端部と下板122の右先端部が接触するように付勢された状態になっている。アンテナとしては、パッチアンテナ126が下板の右上側に配置され、同軸ケ−ブル3で給電するように接続されている。
上記構造で、無線LANカードを右側からストッパ−125にあたるまで挿入すると、無線LANカードの内蔵アンテナから放射される電波は、パッチアンテナ126によって受信され、同軸ケ−ブル3に伝送される。なお、ここで用いているパッチアンテナ126以外に、図7〜図12に示した種々のアンテナを、駆動部123または124の近傍に配置した構成とすることも可能である。
図24に示したアンテナアダプタ130は、図1のアンテナ5を横壁132に配置し、アンテナ133としてものであり、無線LANカード71は、筐体131の開放部6の右の横壁134とストッパ−135の間に挿入するようになっている。
図25(a)のアンテナアダプタ140は、図24のアンテナ133を円形パッチアンテナ143に代えたものである。円形パッチアンテナ143の場合は、突起がないので、多少のこすれを問題視しなければ、図24のストッパ−135のようなものは不要である。しかし、こすれが問題となる場合は、図25(b)に示すようにストッパ−144のようなものを設けてもよい。
【0019】
図26のアンテナアダプタ150は、図6の筐体2の外側に、シ−ルド152を付加すると共に、仕切り板153を配置して、筐体151としたものである。シ−ルド152の効果については、図19に示した実施形態と同様である。図6との比較では、シ−ルド152以外に、図6のストッパ−7の代わりに、仕切り板153としたことである。図6の構造では、重要なダイポ−ル21周辺にほこりやゴミが入りこんで、ダイポ−ル21の動作に悪影響を与えたり、誤挿入によってダイポ−ル21が破壊される可能性があるが、本実施形態では、仕切り板153があるため、このような問題が生じないメリットがある。
図27(a)のアンテナアダプタ160は、図26のダイポ−ル21の代わりに、パッチアンテナ165を用いた実施形態である。パッチアンテナ165は、構造上、図27(b)に示すように導体のグランド板167と円形パッチ素子166を誘電体で隔てて配置する必要があるため、仕切り板163を利用して構成したものである。無線LANカードが右側の開放部6より挿入された場合に、パチアンテナ165を破壊しないように、ストッパ−164が設けられている。パッチアンテナ165は、筐体161の内部に左側から貫通した同軸ケ−ブル3より給電される。具体的には、同軸ケ−ブル3の中心導体は、円形パッチ素子166へ、同軸ケ−ブル3の外部導体は、グランド板167に接続される。
図28は、図23のアンテナアダプタ120の有効な使用例を示す図である。図23に示すアンテナアダプタ120は、図16に示す様な状況で使用可能であるが、図28のような場合にも有効となる。図28(a)は、無線LAN内蔵のノ−トパソコンの例を示す。近年の無線LANの普及から、無線LAN機能は、無線LANカードでなく、ノ−トパソコンの標準機能として内蔵される動向である。この場合、無線LAN用のアンテナも内蔵される動向であるが、内蔵されるアンテナ位置は、ノ−トパソコンのディスプレイ部の上端や横端に実装される場合がある。このような場合、アンテナアダプタ120のような構造になっていれば、図28(b)に示すように内蔵アンテナ172の配置されている筐体の上に、アンテナアダプタ120を挟み込めば、外部のアンテナ174を接続することが可能になる。
なお、上述した実施形態では、アンテナアダプタのアンテナに接続されるケーブルを同軸ケーブルとしたが、前記同軸ケ−ブルの代わりに、マイクロストリップ線路や平行2線式の給電線路を用いることも可能である。
また、上記実施形態では、一般の無線LANカードの使用時を想定していたが、これに限定されず、外部アンテナ端子の無い無線LANカードの製造検査工程において、内蔵されているアンテナを含めて定量的な動作確認をする方法に本発明を適用することも可能である。
【0020】
最後に、本アンテナアダプタの汎用性について、その優位性を示す。現在、販売されている無線LANカードの大半は、PCMCIA/JEIDAの規定するPC CARD STANDARDという規格に則って作られているものが多い。この規格では、カードの横幅の寸法などが規定されており、本アンテナアダプタも、この規格に記されている寸法で、挿入が可能なよう設計、製造すれば、市場にあるほとんどの無線LANカードに適合が可能となる。よって、本アンテナアダプタの汎用性も広いと言える。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンテナアダプタを用いることにより、以下のような6つの効果が得られる。
第1の効果は、外部アンテナ端子が付いていない無線LANカードに、付加して用いることにより、外部アンテナを接続することが可能なり、接続した外部アンテナを見通しのよい場所に設置することにより、良好な通信状態を実現できる。
また、外部アンテナ端子付き無線LANカードにも、本アンテナアダプタは使用可能である。さらに、外部アンテナ端子付き無線LANカードは、外部アンテナ端子が壊れ易いが、外部アンテナ端子が壊れてしまったものでも、本アンテナアダプタは使用可能となる。
第2の効果は、本アンテナアダプタは、安価に構成でき、概ね、ほとんどの無線LANカードについて適合が可能で汎用性あることである。
第3の効果は、外部アンテナ端子付きの無線LANカードを用いる方法は、信頼性に欠け、壊れ易いのに対し、本アンテナアダプタは、電気的な接触やコネクタを用いないため、壊れにくいというメリットがある。
第4の効果は、本アンテナアダプタは、接続する外部アンテナが自由に選択できるというメリットがある。外部アンテナ端子付きの無線LANカードの場合、同一の製造メ−カの指定するオプションの外部アンテナを用いないと、コネクタの形状が適合しないという場合がある。
第5の効果は、本アンテナアダプタは、無線LAN機能を内蔵したパソコンに、外部アンテナを接続する手段も提供できるメリットがある。
第6の効果は、本アンテナアダプタを、無線LANカードの製造、検査工程の動作確認のためのツ−ルとして使用できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンテナアダプタの一実施形態の外観図である。
【図2】本発明のアンテナアダプタの一実施形態の側面断面図である。
【図3】本発明のアンテナアダプタの一実施形態の平断面図である。
【図4】本発明のアンテナアダプタの一実施形態の開放部から観た図である。
【図5】図1に示すアンテナ5の詳細図である。
【図6】本発明のアンテナアダプタの他の実施形態の側面断面図である。
【図7】本発明のアンテナアダプタにダイポ−ルを用いた実施形態の詳細図である。
【図8】本発明のアンテナアダプタに用いるアンテナの種々の変形例の外観図である。
【図9】本発明のアンテナアダプタに用いるアンテナの種々の変形例の外観図である。
【図10】本発明のアンテナアダプタに用いるアンテナの種々の変形例の外観図である。
【図11】本発明のアンテナアダプタにパッチアンテナを用いた実施形態の外観図である。
【図12】本発明のアンテナアダプタにパッチアンテナを用いた他の実施形態の外観図である。
【図13】本発明のアンテナアダプタと外部アンテナを組合せた実施形態の外観図である。
【図14】本発明のアンテナアダプタとアンテナを組合せた他の実施形態の外観図である。
【図15】本発明のアンテナアダプタの使用例を示す図である。
【図16】本発明のアンテナアダプタの接続方法の説明図である。
【図17】本発明のアンテナアダプタの使用例を示す図である。
【図18】本発明のアンテナアダプタの使用例を示す図である。
【図19】本発明のアンテナアダプタをシ−ルド101で覆った実施形態の側面断面図である。
【図20】本発明のアンテナアダプタの別の実施形態の外観図である。
【図21】図20に示したツメ114のロック機構の例の説明図である。
【図22】図20に示したツメの別の実施形態の説明図である。
【図23】本発明のアンテナアダプタの別の実施形態の外観図である。
【図24】本発明のアンテナアダプタの別の実施形態の外観図である。
【図25】本発明のアンテナアダプタの別の実施形態の外観図である。
【図26】本発明のアンテナアダプタの別の実施形態の断面図である。
【図27】本発明のアンテナアダプタの別の実施形態の断面図である。
【図28】本発明のアンテナアダプタの使用例を示す図である。
【図29】従来技術の無線LANカードの外観図である。
【図30】従来技術の無線LANカードをパソコンに実装した状態の外観図である。
【図31】従来技術の無線LANカードにおいて通信が難しい状態の説明図である。
【図32】従来技術の外部アンテナ端子付無線LANカードの外観図である。
【図33】従来技術の外部アンテナ端子付無線LANカードの通信良好な状態の説明図である。
【符号の説明】
1…アンテナアダプタ、2…筐体、3…同軸ケ−ブル、4…同軸コネクタ、5…アンテナ、6…開放部、7…ストッパ−、8…第1の導体、9…第2の導体、10…筐体の内壁、21…ダイポ−ル、22…折り返しダイポ−ル、23…折り返しダイポ−ル、24…導体板、25…L字導体、26…L字導体、27…導体板、28…導体棒、29…T字導体、30…F字導体、31…導体板、32…導体板、33…円弧状ダイポ−ル、34…ル−プ、40…グランド板、41…方形パッチ素子、42…円形パッチ素子、43…方形パッチ素子、44…給電ライン、50…外部アンテナ、51…同軸ケ−ブル、52…同軸コネクタ、60…アンテナアダプタ、61…アンテナ、70…ノ−トパソコン、71…無線LANカード、72…ノ−トパソコンのキ−ボ−ドを含む筐体、73…無線LANカードの内蔵アンテナ実装部、80…無線LANアクセスポイント、81…アンテナ、82…通路、83…通路、90…パ−テション、91…机、100…アンテナアダプタ、101…シ−ルド、102…横壁、103…ツメ、110…アンテナアダプタ、111…筐体、112…スリット、113…横壁、114…ツメ、115…上壁、116…下壁、117…後壁、118…ツメ、119…固定板、120…アンテナアダプタ、121…上板、122…下板、123…駆動部、124…駆動部、125…ストッパ−、126…パッチアンテナ、130…アンテナアダプタ、131…筐体、132…横壁、133…アンテナ、134…横壁、135…ストッパ−、140…アンテナアダプタ、141…筐体、142…横壁、143…円形パッチアンテナ、144…ストッパ−、150…アンテナアダプタ、151…筐体、152…シ−ルド、153…仕切り板、160…アンテナアダプタ、161…筐体、162…シ−ルド、163…仕切り板、164…ストッパ−、165…パッチアンテナ、166…円形パッチ素子、167…グランド板、170…無線LAN内蔵パソコン、171…ディスプレイ、172…内蔵アンテナ、173…アンテナアダプタ、174…アンテナ、300…コネクタ、301…ディスプレイ、350…電波、351…反射波、400…外部アンテナ端子付き無線LANカード、401…コネクタ、402…無線LANカードの内蔵アンテナ実装部、403…外部アンテナ端子、440…外部アンテナ、441…同軸ケ−ブル、450…電波、451…電波[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna adapter, and more particularly to an antenna adapter that can be easily added to the wireless LAN card and used for realizing a good communication state of the wireless LAN card used by being mounted on a personal computer. Further, the present invention relates to an antenna adapter used as an inspection jig for a wireless LAN card having no external antenna terminal.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the widespread use of wireless LAN systems, devices that add wireless LAN functions to many personal computers (hereinafter referred to as personal computers) have been manufactured and sold. In particular, in a notebook personal computer (hereinafter referred to as a notebook personal computer) that is convenient to carry, a card-shaped adapter called a wireless LAN card 71 whose outline is shown in FIG. It is possible to provide a LAN function.
A wireless LAN card 71, which is a card-type adapter of this type, has a built-in
However, in this structure, as shown in FIG. 30, the antenna portion (built-in antenna mounting portion 73) is only on the side surface of the notebook personal computer 70, and it cannot be said to be a good environment for transmitting and receiving radio waves. For example, in the direction of the display 301 of the personal computer 70, the display 301 becomes an obstacle and the radio wave is attenuated or scattered. Further, the radio wave is naturally blocked in the direction of the person operating the personal computer 70. Further, when the desk of each person is partitioned in a situation that tends to be in a general office, that is, the partition has a high possibility of being blocked by the partition.
[0003]
Further, in the situation as shown in FIG. 31, that is, a wireless LAN card in which a wireless LAN access point 80 and its antenna 81 are installed in the vicinity of the wall surface and are inserted into the personal computer 70 on the
In order to solve such a problem, as shown in FIG. 32, a wireless LAN card 400 with an external antenna terminal in which a terminal for connecting an external antenna to the wireless LAN card is provided. Similarly to the wireless LAN card 71, the wireless LAN card with external antenna terminal 400 also includes a built-in antenna mounting portion 402 of the wireless LAN card and a connector 401 that is a multipolar connector on the opposite side. The wireless LAN card 400 with an external antenna terminal normally communicates with the built-in antenna disposed in the built-in antenna mounting portion 402 of the wireless LAN card when there is no problem with wireless LAN communication. When communication is difficult due to an obstacle, an external antenna is connected to the external antenna terminal 403 for use.
FIG. 33 shows an example in which an external antenna 440 is connected to an external antenna terminal 403 via a coaxial cable 441 when communication is difficult due to partitioning. As shown in FIG. 33, when the external antenna 440 is installed and used in a place with good visibility, the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the wireless LAN card 400 with an external antenna terminal and the external antenna 440 are used in combination as described above, there are the following problems. The first problem is that in the situation shown in FIG. 31, a wireless LAN card 400 with an external antenna terminal is required (if only a wireless LAN card without an external antenna terminal is possessed, connection is not possible). Currently, there are few wireless LAN cards sold in Japan that have external antenna terminals. Wireless LAN cards that meet the desired communication specifications and that have external antenna terminals are sold. There was a possibility that it was not done. Further, even with a wireless LAN card having an external antenna terminal, the shape of the connector may not be compatible unless the external antenna of the same manufacturer is used.
A second problem is that a method using a wireless LAN card with an external antenna terminal is expensive. When the external antenna terminal is provided, since it is provided somewhere on the wireless LAN card, a general-purpose connector cannot be used, and it is necessary to use a compact connector, which increases the price.
The third problem is that the method using a wireless LAN card with an external antenna terminal has a drawback that it lacks reliability and is easily broken. In other words, some of the connectors for external antennas that exist at present are compact, but the number of insertions / removals that guarantee electrical characteristics is extremely limited, and insertion loss and VSWR characteristics are not good. . Furthermore, since the connector is compact and not structurally strong, there is a high possibility that it will be destroyed if the connected connector is pulled roughly.
[0005]
The fourth problem is that the method using a wireless LAN card with an external antenna terminal is not versatile. In the case of a wireless LAN card with an external antenna terminal, the shape of the connector may not be compatible unless an optional external antenna specified by the same manufacturer is used. In this case, since only an optional antenna in the menu can be selected, the user cannot select an antenna according to the purpose and lacks versatility.
The fifth problem is that there is no method for quantitatively confirming the operation including the built-in antenna in the manufacturing inspection process of the wireless LAN card having no external antenna terminal. As a possible operation confirmation method, the wireless LAN environment is actually constructed and used for confirmation. However, this method takes up too much space and uses a precise measuring instrument to vary transmission power. There was a drawback that it was difficult to measure accurately.
The present invention is intended to solve the above-described conventional problems, and has a structure that enables connection to an external antenna regardless of the presence or absence of an external antenna terminal, and a wireless LAN card without contact. It is an object of the present invention to provide an antenna adapter that can communicate with each other and is compatible with various wireless LAN cards.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to
Claim 2 The present invention is characterized in that at least one surface of the box-shaped housing is further provided with a structure that can move independently.
Claim 3 According to the present invention, the other end of the coaxial cable is Instead of connector An external antenna is connected.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view showing a first embodiment of an antenna adapter according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram of the antenna adapter shown in FIG. ~ side It is sectional drawing.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The box-shaped housing 2 is usually a PC (Position). Re (Carbonate), ABS resin, AES resin, acrylic and other plastics can be easily configured.
Here, the
3 is a top sectional view of the antenna adapter shown in FIG. As shown in the drawing, a stopper 7 is disposed inside the housing 2 between the
[0008]
FIG. 4 is a front view of the
As shown in the figure, the
Ideally, the lengths of the first conductor 8 and the second conductor 9 are about ¼ wavelength of the wavelength used. However, when it is difficult to use the length physically, it can be used even if it is shorter than the quarter wavelength length of the wavelength used. However, in this case, if the length becomes extremely short, the sensitivity may be greatly deteriorated.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the antenna adapter according to the present invention in which a dipole 21 is used instead of the
As shown in FIG. 7, the dipole 21 is composed of first and second conductor bars 21a and 21b which are both perpendicular to each other, and is used by being connected to the center conductor and the outer conductor of the coaxial cable 3. . In this case, the length of the dipole is designed to be used at about half of the wavelength used. However, if it is difficult to use the length physically as described above, the length is used. Even if it is shorter than the length of 1/2 wavelength, it can be used. As described above, when the length is extremely shortened, the sensitivity may be greatly deteriorated. In FIG. 6, the dipoles are arranged vertically, but may be arranged horizontally or obliquely.
[0009]
8 to 12 are external views showing modifications of various antennas that can be used in the antenna adapter. FIG. 8A uses a metal plate 30 obtained by deforming the first and second conductors 8 and 9 of the
FIGS. 9D to 9I are external views showing still another modification of the antenna that can be used in the antenna adapter.
FIG. 9D is a modification in which the second conductor 9 of FIG. The conductor plate 24 is formed of a metal plate or the like, and its shape and area may be free (arbitrary). Therefore, an ellipse or a polygon is also possible. Further, it is desirable that the maximum dimension of the conductor plate 24 is, for example, the horizontal or vertical length is about ¼ wavelength of the used wavelength or more. The conductor plate 24 may be three-dimensional (three-dimensional). In principle, if this conductor plate 24 is considered to be an earth potential, it can be understood as a monopole antenna.
FIG. 9E shows an L-shaped
FIG. 9G shows the conductor plate 27 in which the conductor plate 24 of FIG. 9D is deformed downward. As in FIG. 9D, the shape and size of the conductor plate 27 may be arbitrary.
FIG. 9H is a modification in which a
FIG. 9 (i) shows a case where a T-shaped
[0010]
10 (j) to 10 (n) are external views showing still another modification of the antenna that can be used in the antenna adapter.
FIG. 10 (j) shows an F-shaped conductor 30, which is an F-shaped conductor, instead of the first and second conductors 8 and 9 of FIG. 5. Similarly, FIG. 10K shows a conductor plate 31 in which the back (vertical) portion of the F-shaped conductor 30 of FIG. In FIGS. 10J and 10K, it is desirable that the length of the back portion is approximately ¼ wavelength of the used wavelength.
FIG. 10 (l) shows a configuration in which a
FIG. 10 (m) shows a case where an arc-shaped dipole 33 is formed by forming the dipole 21 of FIG. 7 into an arc shape. In this case, in addition to the arc shape, it may be L-shaped or U-shaped.
FIG. 10 (n) shows a loop conductor loop 34 connected in place of the first and second conductors 8 and 9 shown in FIG. The length of the loop 34 is preferably about the wavelength used, but if it is physically impossible, it may be usable even less. FIG. 10 (n) is an operation as a loop antenna in principle.
FIGS. 11 (o) and 11 (p) are external views showing still another modification of the antenna that can be used in the antenna adapter.
FIG. 11 (o) shows an example in which a rectangular patch antenna is used instead of the first and second conductors 8 and 9 shown in FIG. Here, a ground plate 40 made of a conductor is connected to the outer conductor of the coaxial cable 3 with solder or the like, and a rectangular patch element 41 is connected to the center conductor of the coaxial cable 3. Similarly, FIG. 11 (p) has a structure in which a ground plate 40 made of a conductor is connected to the outer conductor of the coaxial cable 3, and a circular patch element 42 is connected to the central conductor of the coaxial cable 3. . In either case, the electrical operating principle is equivalent to that of a general patch antenna.
[0011]
FIG. 12 shows a modification in which the rectangular patch element 41 of FIG. Here, a feeder line 44 made of a conductor is connected to an end of a rectangular patch element 43 made of a conductor, and a central conductor of the coaxial cable 3 is connected to an appropriate location of the feeder line 44. The power supply line 44 is arranged on the same plane as the rectangular patch element 43. The power supply line 44 forms a microstrip power supply line with the ground plate 40, and the width of the power supply line 44 is adjusted so as to have an appropriate impedance depending on the distance from the ground plate 40. The The connection point between the feed line 44 and the coaxial central conductor generally passes through the feed line 44 from the connection point and is connected to the upper end portion and the lateral end portion of the rectangular patch element 43. The phase difference between the two paths is about It is adjusted to be 90 degrees, that is, to be different from the wavelength used by about ¼ wavelength. In this case, since the feed line 44 is a microstrip feed line, the electrical phase length may be shorter than the spatial wavelength, which requires attention.
Although the recommended dimensions have been described above for the modification examples shown in FIGS. 8, 9, 10, 11, and 12, in the actual usage state, there are many cases where a dielectric or the like is present in the vicinity. In such a situation, the dimensions that provide good electrical matching may shift. Therefore, in the actual use state, it is preferable to adjust the length of the conductor of each part so that the length of the electrical matching and the transmission characteristic is good.
[0012]
In addition, a helical antenna or a spiral antenna can also be used as the antenna of this embodiment.
FIG. 13 is an external view showing an embodiment in which the
FIG. 14 is an external view of an embodiment of an antenna adapter according to the present invention that includes an antenna 61. The antenna adapter 60 is obtained by connecting the
The
[0013]
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of use of the antenna adapter according to the present invention. As shown in FIG. 15, the portion of the wireless LAN card 71 that is inserted into the side surface of the notebook personal computer 70 and exposed from the side surface of the notebook personal computer 70 is the open portion of the housing 2 of the
As shown in FIG. 16, the wireless LAN card 71 (specifically, see FIG. 29) is usually inserted into the side surface of the casing 72 including the keyboard of the notebook personal computer 70. There are many cases. The inserted wireless LAN card 71 normally includes an antenna for transmitting or receiving radio waves for wireless communication. The built-in
[0014]
Next, the operation principle of the antenna adapter will be described.
When a signal is transmitted from the wireless LAN card 71 in order to perform wireless communication in a state where the
FIG. 17 is an example showing an actual wireless LAN usage state. The notebook personal computer 70 is used on a
However, if the
FIG. 18 is a diagram showing a usage example when the antenna adapter 50 with the antenna 60 shown in FIG. 14 is used. In this case, if the installation situation from the beginning and the required length of the coaxial cable 3 are known, it is easier to use the antenna adapter 50 as much as the coaxial connector is not connected.
[0015]
In the description of FIGS. 17 and 18 described above, it is assumed that an indoor wireless LAN is used. However, in recent years, an application called FWA (Fixed Wireless Access) using a wireless LAN is also increasing. That is, an antenna 81 corresponding to a wireless LAN base station antenna is attached to a building or telephone pole in the vicinity of the outside, and an antenna corresponding to the external antenna 50 or 60 is connected to the window of a building where an office is located or the veranda of an apartment. Install in. And it is a method of making it possible to communicate with base station antennas attached to outdoor buildings and telephone poles in the outdoors, and connecting them with a wireless LAN. The advantage of this method is that if the radio wave from the base station antenna is irradiated on the entire veranda of the apartment, or if it is irradiated on the entire surface of the office building with the window, the terminal will use the external antenna as a base. A wireless LAN can be constructed simply by installing the station antenna in a certain direction, that is, a service that can be easily connected to the Internet is received. Normally, work such as telephone line construction for each individual room or laying of a wired LAN cable is required in a building or condominium, but this is advantageous in that this labor can be saved. Even in such a case, if the wireless LAN communication is performed only with the antenna built in the wireless LAN card, the notebook personal computer must be moved to a place where radio waves easily enter such as a window or a veranda. In addition, the field strength becomes unstable due to the influence of curtains swayed by the wind and reflections from surroundings such as people who come and go, the quality of wireless LAN communication deteriorates, and the transmission speed decreases. May end up. Even in such a case, if the antennas 50 and 60 are placed on the veranda or near the window and connected to the wireless LAN card by this adapter, stable and high-quality wireless LAN communication can be performed easily. In the case of the FWA application as described above, it is desirable to use a unidirectional and large gain antenna as the antenna installed on the veranda corresponding to the antenna 50 or 60.
[0016]
FIG. 19 shows an embodiment of an antenna adapter 100 in which a shield 101 is provided on the outside of the housing 2 of the
When the shield 101 is applied on the inner side, it is in contact with the metal portion of the wireless LAN card 71 to be inserted, and an unexpected current flows to cause a leakage accident. Therefore, when the wireless LAN card 71 to be inserted is not determined or when a conductor portion that can generate a potential is exposed on the wireless LAN card 71 to be inserted, it is applied only to a portion where the shield 101 is not touched. There is a need to. This means that when the antenna adapter is used, the right end portion of the housing 2 in FIG. 19 may come into contact with the housing of the notebook personal computer 70, and the housing of the notebook personal computer 70 is constituted by a conductor. Care must also be taken when a special potential is generated. In the example of FIG. 19, in consideration of the above, the part where the shield 101 is located is only on the outside, and the part from the right end to the part where the distance M is placed. However, regarding this problem, there are cases where it is better to make the entire potential the same by positively conducting, so it is desirable to determine the arrangement of the shield part according to the use situation.
In FIG. 19, the shield 101 is preferably electrically connected to the outer conductor of the coaxial cable 3.
[0017]
FIG. 20 is a diagram showing the antenna adapter 110 in which a slit 112 and a claw 114 are formed in the housing 2 of the
FIG. 21A shows an explanatory diagram of the locking mechanism by the claw 114 when the wireless LAN card is inserted. The gap between the claws 114 on both sides is slightly narrower than the width of the built-in
[0018]
22A and 22B show a case where there is no step at the boundary between the built-in
FIG. 23 is a diagram showing an embodiment of the antenna adapter 120 that is structured as a whole with a clothespin. The antenna adapter 120 is mainly composed of an upper plate 120 having a driving unit 123 on the lower left surface and a lower plate 122 having a driving unit 124 on the upper left surface. The drive parts 123 and 124 have a structure like that of the top of each other, and a spring like a spring is built in, and the right front end part of the upper plate 121 and the right front end of the lower plate 122 like a laundry clip. It is in the state where it was urged so that a part may contact. As an antenna, a patch antenna 126 is disposed on the upper right side of the lower plate, and is connected so as to be fed by the coaxial cable 3.
With the above structure, when the wireless LAN card is inserted from the right side to the stopper-125, the radio wave radiated from the built-in antenna of the wireless LAN card is received by the patch antenna 126 and transmitted to the coaxial cable 3. In addition to the patch antenna 126 used here, various antennas shown in FIGS. 7 to 12 may be arranged in the vicinity of the drive unit 123 or 124.
The antenna adapter 130 shown in FIG. 24 has the
The antenna adapter 140 in FIG. 25A is obtained by replacing the antenna 133 in FIG. 24 with a circular patch antenna 143. In the case of the circular patch antenna 143, since there are no protrusions, the stopper 135 shown in FIG. 24 is not necessary unless slight rubbing is a problem. However, when rubbing becomes a problem, a stopper like 144 may be provided as shown in FIG.
[0019]
The antenna adapter 150 shown in FIG. 26 is obtained by adding a shield 152 to the outside of the case 2 shown in FIG. The effect of the shield 152 is the same as that of the embodiment shown in FIG. In comparison with FIG. 6, in addition to the shield 152, a partition plate 153 is used instead of the stopper 7 of FIG. 6. In the structure of FIG. 6, dust or dirt may enter the vicinity of the important dipole 21, which may adversely affect the operation of the dipole 21, or the dipole 21 may be destroyed due to erroneous insertion. In this embodiment, since there is the partition plate 153, there is an advantage that such a problem does not occur.
The antenna adapter 160 of FIG. 27A is an embodiment using a patch antenna 165 instead of the dipole 21 of FIG. As shown in FIG. 27B, the patch antenna 165 has a structure in which a conductor ground plate 167 and a circular patch element 166 are arranged with a dielectric as shown in FIG. It is. A stopper-164 is provided so as not to destroy the patch antenna 165 when the wireless LAN card is inserted from the
FIG. 28 is a diagram showing an effective usage example of the antenna adapter 120 of FIG. The antenna adapter 120 shown in FIG. 23 can be used in the situation shown in FIG. 16, but it is also effective in the case shown in FIG. FIG. 28A shows an example of a notebook personal computer with a built-in wireless LAN. With the recent widespread use of wireless LANs, wireless LAN functions are not built as wireless LAN cards but are built in as standard functions of notebook personal computers. In this case, although the antenna for wireless LAN is also built in, the position of the built-in antenna may be mounted at the upper end or the lateral end of the display unit of the notebook personal computer. In such a case, if the antenna adapter 120 is structured as shown in FIG. 28B, if the antenna adapter 120 is sandwiched on the housing where the built-in antenna 172 is disposed as shown in FIG. The antenna 174 can be connected.
In the above-described embodiment, the cable connected to the antenna of the antenna adapter is a coaxial cable. However, a microstrip line or a parallel two-wire feed line can be used instead of the coaxial cable. is there.
In the above embodiment, it is assumed that a general wireless LAN card is used. However, the present invention is not limited to this, and includes a built-in antenna in a manufacturing inspection process of a wireless LAN card without an external antenna terminal. It is also possible to apply the present invention to a method for performing a quantitative operation check.
[0020]
Finally, the advantages of the antenna adapter will be shown. Currently, most of the wireless LAN cards on the market are made in accordance with a standard called PC CARD STANDARD defined by PCMCIA / JEIDA. In this standard, the width of the card is specified, and this antenna adapter can also be used in most wireless LAN cards on the market if it is designed and manufactured so that it can be inserted with the dimensions described in this standard. Can be adapted. Therefore, it can be said that the versatility of the antenna adapter is wide.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the following six effects can be obtained by using the antenna adapter of the present invention.
The first effect is that it is possible to connect an external antenna by using it in addition to a wireless LAN card without an external antenna terminal, and by installing the connected external antenna in a place with a good view, A good communication state can be realized.
The antenna adapter can also be used for a wireless LAN card with an external antenna terminal. Furthermore, the wireless LAN card with an external antenna terminal easily breaks the external antenna terminal, but the antenna adapter can be used even if the external antenna terminal is broken.
The second effect is that the antenna adapter can be configured at low cost, and can be generally adapted to most wireless LAN cards and is versatile.
The third effect is that the method using a wireless LAN card with an external antenna terminal lacks reliability and is fragile, whereas the antenna adapter does not use electrical contacts or connectors, so it is not easily broken. There is.
As a fourth effect, the antenna adapter has an advantage that an external antenna to be connected can be freely selected. In the case of a wireless LAN card with an external antenna terminal, the shape of the connector may not be compatible unless an optional external antenna specified by the same manufacturer is used.
The fifth effect is that this antenna adapter can provide means for connecting an external antenna to a personal computer with a built-in wireless LAN function.
The sixth effect is that the antenna adapter can be used as a tool for confirming the operation of the manufacturing and inspection processes of the wireless LAN card.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an embodiment of an antenna adapter of the present invention.
FIG. 2 is a side cross-sectional view of an embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 3 is a plan sectional view of an embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 4 is a view of an antenna adapter according to an embodiment of the present invention as viewed from an open portion.
FIG. 5 is a detailed view of the
FIG. 6 is a side cross-sectional view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 7 is a detailed view of an embodiment in which a dipole is used for the antenna adapter of the present invention.
FIG. 8 is an external view of various modifications of the antenna used in the antenna adapter of the present invention.
FIG. 9 is an external view of various modifications of the antenna used in the antenna adapter of the present invention.
FIG. 10 is an external view of various modifications of the antenna used in the antenna adapter of the present invention.
FIG. 11 is an external view of an embodiment in which a patch antenna is used for the antenna adapter of the present invention.
FIG. 12 is an external view of another embodiment in which a patch antenna is used for the antenna adapter of the present invention.
FIG. 13 is an external view of an embodiment in which the antenna adapter of the present invention and an external antenna are combined.
FIG. 14 is an external view of another embodiment in which the antenna adapter and the antenna of the present invention are combined.
FIG. 15 is a diagram showing a usage example of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram of an antenna adapter connection method according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a usage example of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a usage example of the antenna adapter of the present invention.
19 is a side sectional view of an embodiment in which an antenna adapter of the present invention is covered with a shield 101. FIG.
FIG. 20 is an external view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
21 is an explanatory diagram of an example of a locking mechanism of the claw 114 shown in FIG.
FIG. 22 is an explanatory diagram of another embodiment of the claw shown in FIG. 20;
FIG. 23 is an external view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 24 is an external view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 25 is an external view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 26 is a cross-sectional view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional view of another embodiment of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 28 is a diagram showing a usage example of the antenna adapter of the present invention.
FIG. 29 is an external view of a conventional wireless LAN card.
FIG. 30 is an external view of a state in which a wireless LAN card according to the prior art is mounted on a personal computer.
FIG. 31 is an explanatory diagram of a state in which communication is difficult in a conventional wireless LAN card.
FIG. 32 is an external view of a wireless LAN card with an external antenna terminal according to the prior art.
FIG. 33 is an explanatory diagram showing a good communication state of a wireless LAN card with an external antenna terminal according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記箱型の筐体の内部に実装されるアンテナと、
前記アンテナに給電するように接続された同軸ケ−ブルと、を備え、
前記箱型の筐体の開放部に前記無線LANカードの内蔵アンテナ実装部が挿入され、
前記同軸ケ−ブルの他端に外部アンテナの接続用の同軸コネクタを設け、
該同軸ケ−ブルを箱型の筐体のいずれかの面に穴を空けて貫通して内部に引き込んで前記アンテナに給電するように接続し、
前記箱型の筐体の内部に実装されるアンテナが、使用波長の約1/4波長の長さの2本の導体棒から構成され、第1の導体棒が垂直で、第2の導体棒が水平になるように、前記箱型筐体のいずれかの内壁面上またはその近傍に配置され、
前記箱型の筐体の内面に、前記無線LANカードの挿入を規制するストッパーが設けられ、
前記筐体の外側を導体の材料、導体の塗料、または金属板で覆い、
前記ストッパーにより、前記無線LANカ−ドの挿入を規制し、かつ、アンテナが電波を放射するための空間が、前記ストッパーによって確保されていることを特徴とするアンテナアダプタ。An antenna adapter used in addition to the wireless LAN card in order to realize a good communication state of the wireless LAN card used by being attached to a personal computer, and at least one direction made of a dielectric is opened. A box-shaped housing,
An antenna mounted inside the box-shaped housing;
A coaxial cable connected to feed the antenna,
A built-in antenna mounting part of the wireless LAN card is inserted into the open part of the box-shaped housing,
A coaxial connector for connecting an external antenna is provided at the other end of the coaxial cable,
The coaxial cable is connected so as to feed the antenna by making a hole in either surface of a box-shaped housing and penetrating through the inside.
The antenna mounted inside the box-shaped casing is composed of two conductor rods having a length of about ¼ wavelength of the used wavelength, the first conductor rod is vertical, and the second conductor rod Is arranged on or near the inner wall surface of any one of the box-type housings,
A stopper for restricting insertion of the wireless LAN card is provided on the inner surface of the box-shaped housing,
Cover the outside of the housing with a conductor material, a conductor paint, or a metal plate,
An antenna adapter characterized in that insertion of the wireless LAN card is restricted by the stopper, and a space for the antenna to radiate radio waves is secured by the stopper.
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