JP4556893B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば無線通信機能を備えたカード型装置等の無線通信装置に関するものである。

無線通信装置の一つとして、無線通信機能を備えた例えばＰＣカード等のカード型装置がある。そのカード型装置には、無線通信用高周波回路と、当該高周波回路に電気的に接続されて無線通信動作を行うアンテナとが設けられており、信号の無線通信が可能となっている。

特開平１１−２７０２６号公報 特開２００４−２２９０４６号公報

ところで、無線通信機能を備えたカード型装置等の無線通信装置に対して、信号の無線通信速度の向上が要求されている。そこで、本発明者は、信号の無線通信速度を向上させるべく、次に示すような構成を考え出した。例えば、無線通信装置には、２個の無線通信用高周波回路を設けると共に、各無線通信用高周波回路にそれぞれ個別に対応して接続されるアンテナを２個設ける。そして、例えば、信号を送信したい場合には、その送信用の信号を予め定められた決まりに従って区切って各無線通信用高周波回路に振り分け供給する。２個の無線通信用高周波回路は同時動作状態となって、その振り分けられた信号を、各無線通信用高周波回路からそれぞれ個別に対応するアンテナを介し並行して無線送信する。このように、送信用の信号を区切り各無線通信用高周波回路に振り分け供給して複数のアンテナから並行して無線送信することによって、無線通信速度を飛躍的に速めることができる。

しかしながら、本発明者が、複数の同種のアンテナを用いて上記無線通信速度向上のための構成を持つ無線通信装置を試作してみたところ、アンテナ間で相互干渉が生じて、その試作の無線通信装置の無線通信感度は悪いものであった。

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、複数の無線通信用高周波回路にそれぞれ個別に対応して電気的に接続されるアンテナ間の相互干渉を防止してアイソレーションを確保することができる無線通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明の無線通信装置は、
複数の無線通信用高周波回路、および、当該無線通信用高周波回路に電気的に接続されているグランドが形成されている回路基板と、
一端側が無線通信用高周波回路の一つに電気的に接続されている給電端と成し他端側が開放端と成し給電端と開放端間の電流分布が略λ／２の定在波を形成する第１のアンテナと、
一端側が別の無線通信用高周波回路の一つに電気的に接続されている給電端と成し他端側が開放端と成し給電端と開放端間の通電電流により前記回路基板のグランドに電流を誘起させ当該誘電電流および前記給電端と開放端間の通電電流による電流分布が略λ／２の定在波を形成する第２のアンテナと、
を有しており、
第１のアンテナと第２のアンテナは、第１のアンテナの最大電流分布領域と、第２のアンテナの最大電流分布領域とがクロストーク低減用の間隔を介して離間する位置に配置されていることを特徴としている。

この発明によれば、第１のアンテナと、第２のアンテナとが設けられ、第１のアンテナは給電端と開放端間の電流分布が略λ／２の定在波を形成するものであり、第２のアンテナは給電端と開放端間の通電電流および当該通電電流に誘起された回路基板のグランドの誘起電流による電流分布が略λ／２の定在波を形成するものである。このため、それら第１のアンテナと、第２のアンテナとがそれぞれ個別に対応して電気的に接続されている各無線通信用高周波回路が同時動作中となって第１のアンテナと第２のアンテナとの両方のアンテナが同時動作中となったときに、第１のアンテナと、第２のアンテナとの間の相互干渉が防止されてアイソレーションを確保することが容易となる。

それというのは次に述べる理由による。つまり、回路基板は多層構造の基板と成し、当該回路基板には例えばグランドとして機能するグランド導体層が形成されている。第２のアンテナは、当該アンテナの給電端と開放端間の通電電流により回路基板のグランド（グランド導体層）に誘起される電流をも利用して信号の無線通信を行うものである。このため、仮に、複数の第２のアンテナをそれぞれ回路基板に接続させて同時動作中（同時共振動作中）とした場合には、回路基板の例えばグランド導体層に、各第２のアンテナに基づいた電流がそれぞれ誘起され、これら誘起電流が干渉し合う。つまり、回路基板の上記誘起電流によって第２のアンテナ間が電磁結合してしまう。このために、第２のアンテナ間のアイソレーションは確保し難い（換言すれば、アンテナ間のクロストークが増大しやすい）。

これに対して、第１のアンテナは、回路基板の例えばグランド導体層に誘起される電流を利用せずに信号の無線通信を行うことができるものである。このため、第１のアンテナと、第２のアンテナとは、回路基板の誘起電流に因る電磁結合を回避することができる。この発明では、アンテナの一つを第１のアンテナ（回路基板のグランドの誘起電流を利用しないタイプのアンテナ）とし、別のアンテナの一つを第２のアンテナ（回路基板のグランドの誘起電流を利用するタイプのアンテナ）としており、この構成によって、各アンテナ間のアイソレーションを確保し易い（クロストークを低減し易い）という効果を得ることができる。

また、第２のアンテナは、上記したように、回路基板のグランドに誘起される電流をも利用して無線通信動作を行うものであり、第２のアンテナの無線通信動作に関与する電流（つまり、給電端と開放端間の通電電流およびグランドの誘起電流）の最大電流分布領域は、第２のアンテナの給電端又はその近傍の回路基板領域に位置している。これに対して、第１のアンテナの無線通信動作に関与する電流の最大電流分布領域は、第１のアンテナの給電端と開放端間の中間部分に位置している。このため、第１のアンテナ同士、又は、第２のアンテナ同士を並設するというように同種のアンテナを並設する場合に比べて、第１のアンテナと、第２のアンテナとを設けることにより、それらアンテナの最大電流分布領域の間を離すことが容易となる。このことから、この発明では、第１のアンテナと、第２のアンテナとは、アンテナ間の最大電流分布領域がクロストーク低減用の間隔を介して離間する位置に配置することが容易となり、このことも、第１のアンテナと、第２のアンテナとの間のアイソレーションを確保し易い（クロストークを低減できる）理由である。

上記のように、この発明では、アンテナの一つを第１のアンテナ（回路基板のグランドの誘起電流を利用しないタイプのアンテナ）とし、別のアンテナの一つを第２のアンテナ（回路基板のグランドの誘起電流を利用するタイプのアンテナ）とした。この構成によって、無線通信装置に設けた複数のアンテナを同時動作させても各アンテナ間の相互干渉が回避されて、各アンテナ間のアイソレーションが高くなる（クロストークを抑制できる）。これにより、無線通信装置の無線通信感度の劣化を防止できる。このため、例えば、本発明の無線通信装置では、送信用の信号を予め定めた手法に従い区切って例えば２つの無線通信用高周波回路に振り分け供給し各無線通信用高周波回路にそれぞれ接続されている第１のアンテナと第２のアンテナとからそれぞれ前記振り分けられた送信用の信号を並行して無線通信することによって、信号の無線通信速度を格段に速めることができ、しかも、無線通信感度の劣化を抑制することが可能となる。

第２のアンテナは線状あるいは帯状の形態を有し、この第２のアンテナの一端側は給電端と成し、他端側は開放端と成しており、当該第２のアンテナは、給電端から開放端に向かう途中の位置で第１のアンテナから離れる方向に折れ曲がった形態を有しているものにあっては、次に示すような効果を得ることができる。つまり、第２のアンテナでは、開放端が最も電界の強い部位である。このことから、第２のアンテナを上記のように第１のアンテナから離れる方向に折れ曲がった形態とすることにより、第２のアンテナにおける最も電界の強い開放端を第１のアンテナから離すことができる。これにより、より一層、第１のアンテナと第２のアンテナとの間のアイソレーションを高めることができる。

第２のアンテナが、回路基板に搭載される基体と、この基体に形成され無線通信動作を行う放射電極とを有して構成されている構成を備えることによって、第２のアンテナの小型化を図ることができる。つまり、放射電極を基体に設けることによって、放射電極は、例えば基体の誘電率に起因した波長短縮効果により小型化を図ることができる。このために、第２のアンテナが例えば線状（棒状）の導体から成る放射電極単体で構成されている場合に比べて、第２のアンテナの小型化を図ることができる。これにより、無線通信装置の小型化を図ることが容易となる。

第１のアンテナは回路基板に立設配置されて垂直偏波により無線通信を行う構成と成し、第２のアンテナは回路基板に搭載される基体と、この基体に形成され無線通信動作を行う放射電極とを有して構成されて水平偏波により無線通信を行う構成と成している構成を備えることによって、第１のアンテナと、第２のアンテナとの各無線通信用の電波の偏波面が互いに直交関係となる。このことにより、第１のアンテナと第２のアンテナとの間のアイソレーションをより高めることができる。

第１のアンテナと、第２のアンテナとのうちの一方側のアンテナは回路基板から取り外し可能なものである構成を備えることによって、回路基板の大きさに規制されずに、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の間隔を広げることができる。これにより、第１のアンテナと第２のアンテナとの間のアイソレーションを向上させること（クロストークを低減させること）がより容易となる。また、取り外し可能なアンテナは、当該アンテナと、無線通信用高周波回路との間を接続している導体線の余長の長さの範囲内で自在に配設位置を決めることができる。このため、無線通信感度が高くなる適宜な位置に取り外し可能なアンテナを配置することによって、無線通信感度をより高めることが容易となる。

第１アンテナ用の指向性制御部材が設けられる構成を備えることにより、その第１アンテナ用の指向性制御部材によって第１のアンテナの指向性を第２のアンテナから離れる方向に向かせることができる。また、第２アンテナ用の指向性制御部材が設けられる構成を備えることにより、その第２アンテナ用の指向性制御部材によって第２のアンテナの指向性を第１のアンテナから離れる方向に向かせることができる。このように、第１アンテナ用の指向性制御部材や、第２アンテナ用の指向性制御部材によって、第１のアンテナや、第２のアンテナの指向性を制御することにより、第１のアンテナと第２のアンテナとの間のアイソレーションをより一層向上させることができる（換言すれば、クロストークをより抑制することができる）。

なお、λは、無線通信に使用する周波数を持つ電波の波長を示している。第１のアンテナは、その給電端と開放端間の電気的な長さ（電気長）が略λ／２であることから、λ／２アンテナ（λ／２タイプのアンテナ）と呼ばれることがあり、また、第２のアンテナは、その給電端と開放端間の電気長が略λ／４であることから、λ／４アンテナ（λ／４タイプのアンテナ）と呼ばれることがあるが、λ／２アンテナはその給電端と開放端間の実効長（電気的な長さとは異なる実質な長さ）がλ／２でないことがあり、また、λ／４アンテナはその給電端と開放端間の実効長がλ／４でないことがある。このため、λ／２アンテナの実効長がλ／２で、λ／４アンテナの実効長がλ／４であるとの限定を避けるために、特許請求の範囲においては、λ／２アンテナを第１のアンテナと記載し、また、λ／４アンテナを第２のアンテナと記載している。

以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。

図１には第１実施形態例の無線通信装置におけるアンテナに関わる主要な構成部分が模式的な平面図により示されている。この第１実施形態例の無線通信装置１は、例えば、無線通信機能を備えたＰＣカード等のカード型装置であり、当該無線通信装置１は、回路基板２と、第１のアンテナであるλ／２タイプのアンテナ３と、第２のアンテナであるλ／４タイプのアンテナ４とを有して構成されている。

回路基板２は無線通信装置１を構成する筐体内に収容配置されるものである。当該回路基板２は多層構造を有し、当該回路基板２の例えば内層にはグランドとして機能するグランド導体層（図示せず）が形成されている。この回路基板２には、λ／２タイプアンテナ用の無線通信用高周波回路（ＲＦ回路）５と、λ／４タイプアンテナ用の無線通信用高周波回路（ＲＦ回路）６と、それら無線通信用高周波回路５，６が共通に電気的に接続されるベースバンド処理回路（ＢＢ回路）７とが少なくとも形成されている。λ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５と、λ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６とは、それぞれ、回路基板２のグランド導体層に電気的に接続されている。

λ／２タイプのアンテナ３は線状（棒状）あるいは帯状の直線状形態を有し、当該λ／２タイプのアンテナ３の一端側Ｑは回路基板２の端縁部に取り付けられλ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５に電気的に接続される給電端と成している。また、λ／２タイプのアンテナ３の他端側Ｋは回路基板２および当該回路基板２を収容している筐体から外部に突き出し配置されて開放端と成している。λ／２タイプのアンテナ３は、給電端Ｑと開放端Ｋとの間の電流分布が図２のイメージ図に示されるように一つの定在波αを形成しており、λ／２タイプのアンテナ３の最大電流分布領域Ｏは、給電端Ｑと開放端Ｋとの間の中間領域である。なお、λ／２タイプのアンテナ３は、伸縮が可能なロッドアンテナと成していてもよいし、長さが固定されているタイプのアンテナであってもよい。

この第１実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４は、λ／２タイプのアンテナ３と間隔を介して並設されλ／２タイプのアンテナ３とは同じ周波数の信号の無線通信を行うためのものである。このλ／４タイプのアンテナ４は、λ／２タイプのアンテナ３と同様に、線状（棒状）あるいは帯状の直線状形態を有している。当該λ／４タイプのアンテナ４の一端側ｑは回路基板２の端縁部に取り付けられλ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６に電気的に接続される給電端と成している。また、λ／４タイプのアンテナ４の他端側ｋは回路基板２および当該回路基板２を収容している筐体から外部に突き出し配置されて開放端と成している。λ／４タイプのアンテナ４は、給電端ｑと開放端ｋとの間の通電電流により回路基板２のグランド（グランド導体層）に図２に示されるような電流Ｉを誘起させ当該誘起電流および給電端ｑと開放端ｋ間の通電電流によって無線通信動作を行っている。このλ／４タイプのアンテナ４の無線通信動作に関与する回路基板２の誘起電流および給電端ｑと開放端ｋ間の通電電流は、図２に示されるような一つの定在波βの電流分布を形成する。その電流分布βにおける最大電流分布領域Ｐは、λ／４タイプのアンテナ４の給電端ｑ又はその近傍領域となっている。このようなλ／４タイプのアンテナ４と、λ／２タイプのアンテナ３とは、各アンテナ３，４の最大電流分布領域Ｏ，Ｐがクロストーク低減用の間隔（換言すれば、アイソレーション確保用の間隔）を介して離間する位置に配置されている。なお、λ／４タイプのアンテナ４は、伸縮が可能なロッドアンテナと成していてもよいし、長さが固定されているタイプのアンテナであってもよい。

ベースバンド処理回路７は、予め定められ与えられている処理手順に従って信号処理を行う回路であり、λ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５は、そのベースバンド処理回路７から供給された送信用の信号を予め定められたλ／２タイプアンテナ用周波数の信号に変換する回路構成を有する。また、λ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５は、λ／２タイプのアンテナ３側から供給された受信信号を、ベースバンド処理回路７に適した設定の周波数の信号に変換する回路構成をも有する。

λ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６は、ベースバンド処理回路７から供給された送信用の信号を予め定められたλ／４タイプアンテナ用周波数の信号に変換する回路構成を有する。また、λ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６は、λ／４タイプのアンテナ４側から供給された受信信号を、ベースバンド処理回路７に適した設定の周波数の信号に変換する回路構成をも有する。

この第１実施形態例のアンテナ構造１は上記のように構成されている。このアンテナ構造１では、ベースバンド処理回路７からλ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５を介してλ／２タイプのアンテナ３に送信用の信号が供給されると、その信号供給によってλ／２タイプのアンテナ３が共振動作して信号を無線送信する（つまり、無線通信動作を行う）。また、ベースバンド処理回路７からλ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６を介してλ／４タイプのアンテナ４に送信用の信号が供給されると、その信号供給によってλ／４タイプのアンテナ４が共振動作して信号を無線送信する。さらに、信号がλ／２タイプのアンテナ３に到来してλ／２タイプのアンテナ３が共振動作して信号を受信すると（つまり、受信の無線通信動作すると）、その受信信号はλ／２タイプのアンテナ３からλ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５を介してベースバンド処理回路７に伝達されて信号処理が成される。さらにまた、信号がλ／４タイプのアンテナ４に到来してλ／４タイプのアンテナ４が共振動作して信号を受信すると、その受信信号はλ／４タイプのアンテナ４からλ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６を介してベースバンド処理回路７に伝達されて信号処理が成される。

ところで、カード型装置は、例えば、パソコン等の情報端末機器に設けられているカード挿入用のスロット内に収容されて使用されるものであり、スロット内に収容されるカード型装置部分には、例えば大きさの制限等によってアンテナを設けることができない。このため、カード型装置におけるアンテナ形成領域は、例えば、スロット内に挿入するときに後端側となるカード型装置の端部部分というように限られている。このように、アンテナの配置位置が限定された条件の中で、この第１実施形態例では、λ／２タイプのアンテナ３と、λ／４タイプのアンテナ４とは、回路基板２の同じ辺（例えばカード挿入後端側の辺）に沿う方向に間隔を介して並設されている。このため、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４との間の間隔は、回路基板２の幅よりも狭いものである。回路基板２は小型なものであり、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４との間の間隔は、同種のアンテナ間ではアイソレーションを確保することが難しい間隔であるのにも拘わらず、この第１実施形態例では、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４との間のアイソレーションを確保することができる。

つまり、この第１実施形態例では、λ／２タイプのアンテナ３と、λ／４タイプのアンテナ４とを間隔を介して並設したので、例えばλ／２タイプのアンテナ同士が間隔を介して並設されている場合に比べて、並設し合っているアンテナ３，４の最大電流分布領域Ｏ，Ｐ間の間隔を離すことができる。また、この第１実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４は回路基板２の誘起電流Ｉを利用して無線通信を行うものであり、λ／２タイプのアンテナ３は回路基板２の誘起電流を利用しなくとも無線通信が可能なものであることから、回路基板２の誘起電流に起因したアンテナ３，４の電磁結合を抑制することができる構成となっている。上記のようなことから、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４と間の相互干渉が抑制され、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４との間のアイソレーションを高めることができる（クロストークを低減することができる）。このため、λ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５とλ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路６との同時動作によって、λ／２タイプのアンテナ３と、λ／４タイプのアンテナ４とが同時動作状態となっても、λ／２タイプのアンテナ３と、λ／４タイプのアンテナ４とは、それぞれ、互いに悪影響を及ぼし合うことなく、独立的に動作することができて、無線通信感度の劣化を回避することができる。

以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第２実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４は、例えば、図３（ａ）や図３（ｂ）に示されるように、給電端ｑから開放端ｋに向かう途中の位置でλ／２タイプのアンテナ３から離れる方向に折れ曲がった形態を有している。図３（ａ）の例では、λ／４タイプのアンテナ４は、λ／２タイプのアンテナ３が取り付けられている回路基板２の辺と隣り合う辺から突き出した後にλ／２タイプのアンテナ３から離れる方向に折れ曲がり回路基板２の辺に沿うように伸長形成されている。λ／４タイプのアンテナ４を上記のような折れ曲がった形態とすることによって、λ／４タイプのアンテナ４の開放端ｋをλ／２タイプのアンテナ３から離すことができる。λ／４タイプのアンテナ４の開放端ｋは電界の最も強い部分であり、当該開放端ｋをλ／２タイプのアンテナ３から離すことによってλ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４間のアイソレーションを高めることができる。また、λ／４タイプのアンテナ４における折り曲げ部分よりも開放端ｋ側の部位は回路基板２の辺に沿っているので、回路基板２からのλ／４タイプのアンテナ４の突出量を抑制することができる。

図３（ｂ）の例では、λ／４タイプのアンテナ４は、λ／２タイプのアンテナ３が取り付けられている回路基板２の辺から突き出した後にλ／２タイプのアンテナ３から離れる方向に折れ曲がり回路基板２の辺に沿うように伸長形成されている。

この第２実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４に関わる構成以外の無線通信装置１の構成は第１実施形態例と同様である。

以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において第１や第２の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第３実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４は、図４のモデル図に示されるように、回路基板２に搭載される基体８と、この基体８に形成されてアンテナ動作を行う放射電極（図示せず）とを有して構成されている。基体８は、誘電体あるいは磁性体により構成されている。この基体８に形成される放射電極には様々な構成のものがあり、ここでは、放射電極は、それら構成のうちの何れの構成をも有していてもよいものであり、基体８における放射電極形成位置や、放射電極の形状等は適宜設定される。

この第３実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４に関わる構成以外の無線通信装置１の構成は第１実施形態例と同様である。なお、図４の例では、基体８は直方体状であったが、基体８は、直方体状以外の例えば円柱状や多角柱状等の他の形状と成していてもよい。

以下に、第４実施形態例を説明する。なお、この第４実施形態例の説明において、第１〜第３の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第４実施形態例では、図５のモデル図に示されるように、λ／２タイプのアンテナ３は回路基板２に立設配置されて垂直偏波により無線通信を行う構成と成している。また、λ／４タイプのアンテナ４は、第３実施形態例と同様な構成、つまり、回路基板２に搭載される基体８と、この基体８に形成されてアンテナ動作を行う放射電極（図示せず）とを有して構成されており、水平偏波により無線通信を行うものである。上記以外の構成は、第１〜第３の各実施形態例と同様である。

以下に、第５実施形態例を説明する。なお、この第５実施形態例の説明において、第１〜第４の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第５実施形態例では、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４とのうちの何れか一方は取り外し可能な構成を備えている。また、その取り外し可能なアンテナと、ＲＦ回路（無線通信用高周波回路）とは、余長の線路長さを持った導体線により電気的に接続されており、取り外し可能なアンテナは、その導体線の余長の範囲内で配置位置を適宜に決定することができる。この第５実施形態例では、上記構成以外の無線通信装置１の構成は、第１〜第４の各実施形態例と同様である。

図６には、この第５実施形態例における上述した特有な構成を備えた無線通信装置１の一例が簡略的に表されている。この図６に示される例では、λ／２タイプのアンテナ３が取り外し可能なアンテナと成しており、当該λ／２タイプのアンテナ３と、λ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路５とは、余長の線路長さを持った導体線１０により電気的に接続されている。なお、図６の例では、λ／４タイプのアンテナ４は、第２実施形態例に述べたような折れ曲がった形態を有するものであったが、もちろん、λ／４タイプのアンテナ４は、例えば図１に示されるような第１実施形態例で述べた形態を有するものであってもよいし、第３や第４の各実施形態例で述べたような回路基板２に搭載される基体８と、基体８に形成される放射電極とを有する構成のものであってもよい。さらに、図６に示される例では、λ／２タイプのアンテナ３が取り外し可能なアンテナであったが、λ／２タイプのアンテナ３に代えて、λ／４タイプのアンテナ４が取り外し可能な構成であってもよい。

以下に、第６実施形態例を説明する。なお、この第６実施形態例の説明において、第１〜第５の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第６実施形態例では、例えば図７のモデル図に示されるような第１アンテナ用の指向性制御部材であるλ／２タイプアンテナ用の無給電アンテナ１３と、第２アンテナ用の指向性制御部材であるλ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４とのうちの一方又は両方（図７の例では両方）が設けられている。λ／２タイプアンテナ用の無給電アンテナ１３は、λ／２タイプのアンテナ３と間隔を介して配置されλ／２タイプのアンテナ３と電磁結合して導波器の機能を有するものである。また、λ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４は、λ／４タイプのアンテナ４と間隔を介して配置されλ／４タイプのアンテナ４と電磁結合して導波器の機能を有するものである。λ／２タイプアンテナ用の無給電アンテナ１３が設けられる場合には、λ／２タイプアンテナ用の無給電アンテナ１３はλ／２タイプのアンテナ３よりもλ／４タイプのアンテナ４から離れる位置に配設される。また、λ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４が設けられる場合には、λ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４はλ／４タイプのアンテナ３よりもλ／２タイプのアンテナ３から離れる位置に配設される。

この第６実施形態例では、無給電アンテナ１３，１４に関する構成以外の無線通信装置１の構成は、第１〜第５の各実施形態例と同様である。つまり、図７の例では、λ／２タイプのアンテナ３は、第１〜第３の各実施形態例の例えば図１に示されるような形態を有するものであったが、第４実施形態例で述べたような回路基板２に立設配置される構成を有するものであってもよい。また、図７の例では、λ／４タイプのアンテナ４は図１に示されるような第１実施形態例で述べた形態であったが、例えば第２実施形態例で述べたような折れ曲がった形態を有していてもよいし、第３や第４の各実施形態例で述べたような回路基板２に搭載される基体８と、基体８に形成される放射電極とを有する構成のものであってもよい。なお、λ／４タイプのアンテナ４が基体８と放射電極を有する形態の場合にλ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４が設けられる場合には、そのλ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４は、λ／４タイプのアンテナ４と共通の基体８と、この基体８に形成される放射電極とを有して成る構成としてもよいし、λ／４タイプのアンテナ４とは別の基体と、この基体に形成される放射電極とを有して成る構成としてもよい。このようにλ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４が基体と放射電極を有して成る構成である場合にも、λ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４は、λ／４タイプのアンテナ４よりもλ／２タイプのアンテナ３から離れる位置に配置される。また、λ／４タイプのアンテナ４が基体８と放射電極を有する形態の場合にλ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４が設けられる場合に、λ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ１４は線状あるいは帯状の形態を有していてもよい。

なお、この発明は第１〜第６の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第４の各実施形態例に示したλ／２タイプのアンテナ３は、配置位置を可変することができない固定タイプのものであったが、例えば、λ／２タイプのアンテナ３は、給電端Ｑ側を回動中心部にして予め定められた許容範囲内で回動変位可能なものであってもよい。また、第１や第２の各実施形態例に示したλ／４タイプのアンテナ４に関しても同様に、給電端ｑ側を回動中心部にして予め定められた許容範囲内で回動変位可能なものであってもよい。もちろん、λ／２タイプのアンテナ３やλ／４タイプのアンテナ４を回動変位可能な構成とする場合には、λ／２タイプのアンテナ３やλ／４タイプのアンテナ４の回動変位の許容範囲は、λ／２タイプのアンテナ３とλ／４タイプのアンテナ４との間のアイソレーション等を考慮して定められるものである。

また、第１〜第６の各実施形態例では、λ／４タイプのアンテナ４は、回路基板２のグランド導体層（つまり、回路基板２の基板面と同様な面積を有する導体層）に電流を誘起させ当該誘起電流をも利用して無線通信を行う例を示したが、例えば、回路基板２には、λ／４タイプのアンテナ４に起因した電流を誘起させてλ／４タイプのアンテナ４に良好な無線通信を行わせるための導体パターンや、回路基板２の基板面よりも狭いグランド電位の導体層等の導体部を設けてもよい。

さらに、第１〜第６の各実施形態例では、無線通信装置１がカード型装置である例を示したが、本発明の無線通信装置はカード型装置に限定されるものではなく、本発明は、他の構成の無線通信装置にも適用できるものである。

第１実施形態例の無線通信装置を説明するためのモデル図である。 図１に示されるλ／２タイプのアンテナとλ／４タイプのアンテナの各アンテナの無線通信動作に関与する電流の分布例を説明するための図である。 第２実施形態例の無線通信装置を説明するためのモデル図である。 第３実施形態例の無線通信装置を説明するためのモデル図である。 第４実施形態例の無線通信装置を説明するためのモデル図である。 第５実施形態例の無線通信装置を説明するためのモデル図である。 第６実施形態例の無線通信装置を説明するためのモデル図である。

符号の説明

１ 無線通信装置
２ 回路基板
３ λ／２タイプのアンテナ
４ λ／４タイプのアンテナ
５ λ／２タイプアンテナ用のＲＦ回路
６ λ／４タイプアンテナ用のＲＦ回路
８ 基体
１０ 導体線
１３ λ／２タイプアンテナ用の無給電アンテナ
１４ λ／４タイプアンテナ用の無給電アンテナ

Claims (8)

1. 複数の無線通信用高周波回路、および、当該無線通信用高周波回路に電気的に接続されているグランドが形成されている回路基板と、
   一端側が無線通信用高周波回路の一つに電気的に接続されている給電端と成し他端側が開放端と成し給電端と開放端間の電流分布が略λ／２の定在波を形成する第１のアンテナと、
   一端側が別の無線通信用高周波回路の一つに電気的に接続されている給電端と成し他端側が開放端と成し給電端と開放端間の通電電流により前記回路基板のグランドに電流を誘起させ当該誘電電流および前記給電端と開放端間の通電電流による電流分布が略λ／２の定在波を形成する第２のアンテナと、
   を有しており、
   第１のアンテナと第２のアンテナは、第１のアンテナの最大電流分布領域と、第２のアンテナの最大電流分布領域とがクロストーク低減用の間隔を介して離間する位置に配置されていることを特徴とする無線通信装置。
2. 第１のアンテナと、第２のアンテナとのうちの少なくとも一方は線状あるいは帯状の形態を有し、その線状あるいは帯状のアンテナの一端側は回路基板に取り付けられて無線通信用高周波回路に電気的に接続される給電端と成し、他端側は回路基板から突き出し配置されて開放端と成していることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 第２のアンテナは線状あるいは帯状の形態を有し、そのアンテナの一端側は回路基板に取り付けられて無線通信用高周波回路に電気的に接続される給電端と成し、他端側は回路基板から突き出し配置されて開放端と成しており、この第２のアンテナは、給電端から開放端に向かう途中の位置で第１のアンテナから離れる方向に折れ曲がった形態を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線通信装置。
4. 第１のアンテナの給電端と開放端間の実効長は略λ／２であり、第２のアンテナの給電端と開放端間の実効長は略λ／４であることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の無線通信装置。
5. 第２のアンテナは、回路基板に搭載される基体と、この基体に形成され無線通信動作を行う放射電極とを有して構成されていることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
6. 第１のアンテナは回路基板に立設配置されて垂直偏波により無線通信を行う構成と成し、
   第２のアンテナは、回路基板に搭載される基体と、この基体に形成され無線通信動作を行う放射電極とを有して構成されて水平偏波により無線通信を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
7. 第１のアンテナと、第２のアンテナとのうちの一方側のアンテナは回路基板から取り外し可能なものであり、その取り外し可能なアンテナと無線通信用高周波回路とは、余長の線路長さを持った導体線により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
8. 第１のアンテナの指向性を第２のアンテナから離れる方向に向かせるための第１アンテナ用の指向性制御部材と、第２のアンテナの指向性を第１のアンテナから離れる方向に向かせるための第２アンテナ用の指向性制御部材とのうちの一方又は両方が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の無線通信装置。

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