JPH098695A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
プアンテナを使用することにより、小形で、アンテナの
調整工程を省いた無線通信装置を提供する。 【構成】 無線通信装置10内に内蔵され、第1の周波
数特性を有するチップアンテナからなる第1アンテナ1
1と、第1アンテナ11に接続された第1フィルタ12
と、第1のフィルタ12の出力端に接続された受信回路
13と、受信用局部発振信号を出力する受信用PLL回
路14と、無線通信装置10内に内蔵され、第2の周波
数特性を有するチップアンテナからなる第2アンテナ2
2と、第2アンテナ22に接続された第2フィルタ21
と、第2のフィルタ21の入力端に接続され、送信搬送
波発振及び変調回路17、送信用増幅回路18、アイソ
レータ19からなる送信回路20と、受信回路13及び
送信回路20の動作を制御する制御回路15と、変調信
号が印加される変調信号入力端子16を備える。
Description
特に、無線基地局と移動局との間で双方向無線通信を行
う自動車電話あるいは携帯電話機のような移動体通信に
おける移動局の無線通信装置に関する。
10を参照して説明する。61は無線通信装置60内に
内蔵され、マイクロストリップ線路アンテナ、あるいは
逆F型アンテナ等の周波数特性を有する第1アンテナ、
12は第1アンテナ51に接続され、受信信号を通過さ
せる通過帯域を有する第1フィルタ、13は第1フィル
タ12を通過した受信信号が供給され、受信用局部発振
信号を出力する受信用PLL回路14からの局部発振信
号と受信信号とに基づき所定の中間周波信号を得、これ
を検波する受信回路、15は受信用PLL回路14を構
成するプログラマブル分周器並びに送信搬送波発振及び
変調回路17を構成するプログラマブル分周器に分周比
データを供給する制御回路、16はマイクロホン(図示
せず)にて収音された音声信号等の変調信号が印加され
る変調信号入力端子である。
制御回路15からの分周比データに基づき送信搬送波信
号を出力すると共に、変調信号入力端子16から印加さ
れる変調信号に基づき送信搬送波信号を変調する送信搬
送波発振及び変調回路、18は送信搬送波発振及び変調
回路17の出力を所定送信レベルまで増幅する送信用増
幅回路、19はアイソレータで、送信搬送波発振及び変
調回路17、送信用増幅回路18、アイソレータ19と
で送信回路20が構成される。21は送信回路20の出
力側に接続され、送信信号を通過させる通過帯域幅を有
する第2フィルタ、62は無線通信装置60内に内蔵さ
れ、第2フィルタ21の出力側に接続されたマイクロス
トリップ線路アンテナあるいは逆F型アンテナ等の周波
数特性を有する第2アンテナである。
局の無線通信装置では、第1アンテナ61及び第2アン
テナ62にマイクロストリップ線路アンテナ、あるいは
逆F型アンテナを使用していたため、マイクロストリッ
プ線路アンテナの場合には線路長を、また、逆F型アン
テナの場合には縦と横の長さの和を、それぞれλ/4
(λ:使用周波数に対する波長)にする必要があった。
従って、アンテナの形状が大きくなり、小形化を要求さ
れる移動局、例えば携帯電話機等には不向きであるとい
う問題点があった。
あるいは逆F型アンテナの形状を小形化した場合には、
帯域幅が狭くなり、移動局の受信及び送信の帯域幅を満
足しなかったり、満足しても規格に対してぎりぎりの帯
域幅であるため、アンテナの共振周波数を調整する工程
が増えたり、小形化にすることにより、アンテナの利得
が劣化するというという問題点があった。
めになされたものであり、小形で、利得が劣化せず、帯
域幅が広いチップアンテナを使用することにより、小形
で、アンテナの調整工程を省いた無線通信装置を提供す
ることを目的とする。
るため本発明は、装置内に内蔵され、第1の周波数特性
を有する第1アンテナと、該第1アンテナに接続され、
受信信号を通過させる通過帯域幅を有する第1フィルタ
と、該第1のフィルタの出力端に接続された受信回路
と、装置内に内蔵され、第2の周波数特性を有する第2
アンテナと、該第2アンテナに接続され、送信信号を通
過させる通過帯域幅を有する第2フィルタと、該第2の
フィルタの入力端に接続された送信回路と、前記受信回
路及び前記送信回路の動作を制御する制御回路とを備え
る無線通信装置において、前記第1アンテナ及び第2ア
ンテナが、誘電体基体を備え、該誘電体基体の表面ある
いは内部に螺旋状の巻回導体を備えるとともに、前記誘
電体基板表面に、少なくとも前記巻回導体に電圧を印加
するための給電用端子を設けてなるチップアンテナであ
ることを特徴とする。
(受信アンテナ)及び第2アンテナ(送信アンテナ)
に、小型なチップアンテナを用い、第1アンテナと第2
アンテナの距離を取ることにより、アンテナ共用器を使
用せずとも、アイソレーションを確保することができ
る。
して受信回路に受信信号を供給し、送信回路から第2フ
ィルタを介して第2アンテナに送信信号を供給すること
により移動局の小形を図る。
する。なお、実施例中において、従来例と同一もしくは
同等の部分には同一番号を付し、詳細な説明は省略す
る。
例を示す。無線通信装置10はシングルバンドシステム
の場合である。11は移動局の無線通信装置10内に内
蔵され、所望の周波数特性を有するチップアンテナから
なる第1アンテナ、12は第1フィルタ、13は受信回
路、14は受信用PLL回路、15は制御回路、16は
変調信号入力端子、17は送信搬送波発振及び変調回
路、18は送信用増幅回路、19はアイソレータ、20
は送信回路、21は第2フィルタ、22は無線通信装置
10内に内蔵され、所望の周波数特性を有するチップア
ンテナからなる第2アンテナであり、従来例と同じ構成
を備える。
に用いられる第1アンテナ11及び第2アンテナ22の
斜視図及び分解斜視図を示す。第1アンテナ11及び第
2アンテナ22は、螺旋状に巻回され、その巻回軸Cが
直方体状の誘電体基体23の長手方向と平行である巻回
導体24を備えてなる。
ム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とする混合体等
のセラミック、または、テフロン樹脂等の樹脂、また
は、セラミック及び樹脂の混合体からなる矩形状の誘電
体シート25a〜25cを積層してなる。このうち、誘
電体シート25b及び25cの表面には、印刷、蒸着、
貼り合わせ、あるいはメッキによって、銅あるいは銅合
金等よりなり、直線状をなす導電パターン26a〜26
hが設けられるとともに、誘電体シート25b及び25
cには、厚み方向に形成されたビアホール27が設けら
れる。そして、誘電体シート25a〜25cを積層し、
導電パターン26a〜26fをビアホール27で接続す
ることにより、螺旋状に巻回される巻回導体24が形成
される。
する巻回断面Sの形状は、縦がlで、横がwの長方形で
ある。また、巻回導体24の一端(導電パターン26e
の一端)は、誘電体基体23の表面に引き出され、巻回
導体24に電圧を印加するための給電用端子28を形成
し、他端(導電パターン26dの一端)は、誘電体基体
23の内部において自由端29を形成する。
は、長方形に限定されるものではなく、円形状、あるい
は、少なくとも一部に直線部を有する略トラック状や略
半円状であってもよい。
により、誘電体基体を形成する場合について説明した
が、例えば一個のブロック状の誘電体を用いて、誘電体
基体を形成してもよい。
成する場合について説明したが、誘電体基体の表面に導
体パターンを巻回し、巻回導体を形成してもよい。ま
た、誘電体基体の表面に螺旋状の溝を設け、その溝に沿
ってメッキ線、あるいはエナメル線等の線材を巻回し、
巻回導体を形成してもよい。
ついて説明したが、誘電体基体は球体、立方体、円柱、
円錐、あるいは角錐等の他の形状でもよい。
長手方向と平行となる場合を示したが、長手方向と直角
となる場合でもよい。
明する。無線基地局から送信された電波は、第1アンテ
ナ11にて受信された後、第1フィルタ12により受信
周波数帯域の制限を受け、受信回路13に入力される。
受信回路13では、受信用PLL回路14から供給され
る、制御チャンネルあるいは通話チャンネルに対応した
受信用局部発振信号と第1フィルタ12を通過した受信
信号とに基づき、受信信号を所定の中間周波信号に周波
数変換し、さらにこれを検波して送信信号を復調する。
復調出力が制御チャンネルにおける制御データの場合に
は、制御回路15に供給され、一方通話チャンネルにお
ける音声信号の場合には、音声処理回路に供給される。
回路15からの分周比データに基づき送信搬送波発振及
び変調回路17を制御チャンネルあるいは通話チャンネ
ルの送信搬送波を発振し得る状態に設定し、送信搬送波
発振及び変調回路17に変調信号入力端子16から印加
された変調信号(例えば、マイクロホンからの音声信号
あるいは制御データ等のデジタル信号を処理した信号)
を供給することにより送信搬送波信号の変調を行い、次
いで送信用増幅回路18にて所定送信レベルまで増幅し
た後、アイソレータ19及び第2フィルタ21を介して
第2アンテナ22より送信する。
テナ11及び第2アンテナ22のアンテナ特性の測定結
果を示す。
2.5mmの第1アンテナ11及び第2アンテナ22に
おいて、第2アンテナ22より出力された信号が第1ア
ンテナ11にて受信されるのを防止する、すなわちアイ
ソレーションのため、30mmの距離を隔てて実装した
場合のアンテナ特性である。ここで、受信回路13の中
心周波数820MHzが第1アンテナ11、送信回路2
0の中心周波数878MHzが第2アンテナ22の中心
周波数に対応している。
を送信した場合に、受信回路13に−19.22dBで
受信されていることがわかる。これは、アイソレーショ
ンが19.22dBあるということであり、すなわち、
第1アンテナ11及び第2アンテナ22が、フィルタ特
性を有しているということである。従って、第2アンテ
ナ22より出力された信号が第1アンテナ11にて受信
されるのを、十分に防止していることが立証された。
を搭載したシングルバンドシステム用移動局の正面図及
び側面図を示す。移動局、例えば携帯電話機30は、図
1に示した無線通信装置10を用いたもので、ケース3
1内の中央より下方に受信回路13と送信回路20を実
装し、上方に第1アンテナ11及び第2アンテナ22
を、アイソレーションのための距離L(例えば30m
m)を隔てて実装したプリント基板32を有する。
ナ22とのアイソレーションは、第1アンテナ11と第
2アンテナ22の間隔Lに依存している。すなわち、間
隔Lを広くとると、アイソレーションは大きくなる。
システムの無線通信装置について説明したが、各システ
ムの周波数特性に合わせた第1アンテナ、第2アンテ
ナ、受信回路及び送信回路を複数用意することにより、
マルチバンドシステムにも応用できる。
を搭載したマルチバンドシステム用移動局の正面図及び
側面図を示す。移動局、例えば携帯電話機40は、図1
に示した無線通信装置10を複数個用いたもので、ケー
ス41内に、800MHz帯用の第1アンテナ11a、
第2アンテナ22a、受信回路13a及び送信回路20
a、並びに、1.5GHz帯用の第1アンテナ11b、
第2アンテナ22b、受信回路13b及び送信回路20
bを実装したプリント基板42を有する。携帯電話機4
0は、マルチバンド用回路に対応した移動局である。
ナ11aと第2アンテナ22a、及び、1.5GHz帯
用の第1アンテナ11bと第2アンテナ22bは、図5
の携帯電話機31と同様に、アイソレーションのための
距離Lを隔てて、プリント基板42に実装されている。
1aと1.5GHz帯用の第1アンテナ11b、及び、
800MHz帯用の第2アンテナ22aと1.5GHz
帯用の第2アンテナ22b中心周波数が大きく離れてい
るため、ほとんど影響を受けない。従って、お互いに接
近していてもよい。
第1アンテナ及び第2のアンテナをケースの上部の設け
た場合を説明したが、アイソレーションのための距離L
を隔てて配置されていれば、チップアンテナは、ケース
のどの部分に設けてもよい。
する配置として、第1アンテナ11と第2アンテナ22
を携帯電話機51の上方と下方に、それぞれ、配置する
方法がある。
明したが、例えば、自動車電話、無線LAN(Local Are
a Network)用無線機等でもよい。
奥行き8mm×高さ2.5mmの小形のチップアンテナ
を用いた第1アンテナ(受信アンテナ)及び第2アンテ
ナ(送信アンテナ)を、アイソレーションのための距離
Lを隔てて配置しているため、アンテナ共用器を省いた
小形の無線通信装置を構成することができる。
ない小形のチップアンテナを第1アンテナ及び第2アン
テナに用いるため、従来のアンテナ部分を小形化すると
ともに、アンテナ共用器も省くことができ、小形の無線
通信装置を提供できる。
フィルタ特性を有しているため、第1フィルタ(受信フ
ィルタ)及び第2フィルタ(送信フィルタ)の段数を少
なくすることができるとともに、挿入損失による送信損
失が小さくなり、送信用増幅回路の出力を小さくするこ
とができるため、無線通信装置を小形化することができ
る。
を第1アンテナ及び第2アンテナに用いるため、利得が
劣化しない。
することにより、アンテナの調整工程を省くことが可能
である。
である。
斜視図である。
分解斜視図である。
アンテナ特性の測定結果を表した図である。
である。
面図である。
局の正面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 装置内に内蔵され、第1の周波数特性を
有する第1アンテナと、該第1アンテナに接続され、受
信信号を通過させる通過帯域幅を有する第1フィルタ
と、該第1のフィルタの出力端に接続された受信回路
と、装置内に内蔵され、第2の周波数特性を有する第2
アンテナと、該第2アンテナに接続され、送信信号を通
過させる通過帯域幅を有する第2フィルタと、該第2の
フィルタの入力端に接続された送信回路と、前記受信回
路及び前記送信回路の動作を制御する制御回路とを備え
る無線通信装置において、 前記第1アンテナ及び第2アンテナが、誘電体基体を備
え、該誘電体基体の表面あるいは内部に螺旋状の巻回導
体を備えるとともに、前記誘電体基板表面に、少なくと
も前記巻回導体に電圧を印加するための給電用端子を設
けてなるチップアンテナであることを特徴とする無線通
信装置。
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