WO2014203982A1 - 無線通信装置 - Google Patents

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小田桐 一哉
一政 千種
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827Portable transceivers

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus including a plurality of antennas that use overlapping frequency bands.
  • wireless communication apparatuses capable of executing a plurality of types of wireless communication using overlapping frequency bands, such as wireless LAN communication based on the IEEE 802.11 standard and wireless communication based on the Bluetooth (registered trademark) standard.
  • a wireless communication device includes a plurality of antennas in order to support a plurality of standards (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a wireless communication apparatus capable of reducing interference between antennas without relatively separating the distances between a plurality of antennas. There is.
  • a wireless communication apparatus includes a first antenna, a second antenna, and a planar conductor disposed so as to be adjacent to one of both the first antenna and the second antenna,
  • the conductor is formed with a notch extending from an outer edge between a position adjacent to the first antenna and a position adjacent to the second antenna.
  • the wireless communication apparatus 1 is, for example, a portable game machine, a smartphone, or the like, and performs wireless communication using a built-in antenna.
  • 1, 2, and 3 are diagrams showing the configuration of main components inside the wireless communication device 1, wherein FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. FIG.
  • the wireless communication device 1 includes a first antenna 11, a second antenna 12, a main board 13, and a conductor 14.
  • the first antenna 11 and the second antenna 12 perform wireless communication using overlapping frequency bands. Specifically, in the present embodiment, the first antenna 11 performs wireless LAN communication based on the IEEE 802.11 standard, and the second antenna 12 performs wireless communication based on the Bluetooth standard. All of these wireless communications are performed using a frequency band of 2.4 GHz.
  • the first antenna 11 and the second antenna 12 are both connected to the main board 13 and operate by power feeding from the main board 13.
  • a communication module (not shown) is mounted on the main board 13, and this communication module controls the first antenna 11 and the second antenna 12 to transmit and receive radio signals.
  • the planar conductor 14 is disposed so as to be adjacent to both the first antenna 11 and the second antenna 12 in order to avoid such interference.
  • the conductor 14 is a copper foil having a rectangular shape as a whole, and is attached to one surface of a resin substrate 14a. The substrate 14a is not shown in FIGS.
  • the conductor 14 is disposed so as to face the main substrate 13 substantially in parallel, and the first antenna 11 and the second antenna 12 are both disposed on the same side as viewed from the conductor 14.
  • the side adjacent to the first antenna 11 and the second antenna 12 is referred to as an adjacent side N.
  • the conductor 14 is disposed so that the adjacent side N is parallel to a straight line connecting the first antenna 11 and the second antenna 12.
  • the conductor 14 is not in contact with the first antenna 11 and the second antenna 12 and is electrically separated.
  • the conductor 14 has a linear notch 15 formed therein.
  • the notch 15 is formed to extend from a starting point S located on the adjacent side N in a direction away from both the first antenna 11 and the second antenna 12. Furthermore, the starting point S is located between a region A1 adjacent to the first antenna 11 of the conductor 14 and a region A2 adjacent to the second antenna 12.
  • the notch 15 extends toward the center of the conductor 14 along a direction perpendicular to the adjacent side N.
  • the length L1 from the starting point S to the innermost part of the notch 15 is preferably determined according to the wavelength ⁇ of the radio wave used by the first antenna 11 and the second antenna 12. More specifically, it is desirable that the length L1 of the notch 15 is determined to be approximately ⁇ / 4. In the case of this embodiment, since the wavelength of the 2.4 GHz frequency radio wave used by the first antenna 11 and the second antenna 12 is about 125 mm, the length L1 of the notch 15 may be about 31 mm.
  • the electrical length of the notch part 15 changes according to the dielectric constant. In this case, the length L1 of the notch 15 may be determined so that the electrical length is approximately ⁇ / 4. Therefore, if the substrate 14a is made of a dielectric, the physical length L1 of the notch 15 can be shortened.
  • the conductor 14 provided with such a notch 15 so as to be adjacent to both the first antenna 11 and the second antenna 12, a U-shape that flows around the conductor 14 around the notch 15. A current path is formed.
  • the notch part resonates with the operating frequency and aggregates the current to reduce current wraparound to the antenna on the other side. Thereby, interference between antennas caused by radio waves flying in the air between the first antenna 11 and the second antenna 12 can be reduced.
  • the arrangement position of the conductor 14 and the size of other parts may be determined according to the wavelength ⁇ of the radio wave used by the first antenna 11 and the second antenna 12.
  • the distance L2 between the first antenna 11 and the second antenna 12 and the conductor 14 is preferably greater than 0 and not greater than ⁇ / 10.
  • the distance W1 between the innermost part of the notch part 15 and the adjacent side N and the opposite side of the conductor 14 is ⁇ / 10 or more.
  • the distance W2 from one end of the adjacent side N on the first antenna 11 side to the cutout portion 15 is preferably a length that exceeds the length from the feeding point P1 of the first antenna 11 to the open end.
  • the distance W3 from one end of the adjacent side N on the second antenna 12 side to the notch 15 is preferably longer than the length from the feeding point P2 of the second antenna 12 to the open end.
  • the conductor 14 may be used not only for reducing interference between antennas but also for other purposes.
  • the conductor 14 may be mounted with various circuit elements constituting an electronic circuit, such as a touch sensor, an IC chip, and an NFC resonator.
  • the conductor 14 is electrically connected to the main board 13 via the connection portion C shown in FIG. 2 and shares its ground with the main board 13.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a restricted region in the conductor 14 where the connection portion C with the main substrate 13 should not be provided.
  • the restricted area is indicated by hatching in FIG.
  • the restricted area includes a portion having a width W4 that faces the first antenna 11 and the second antenna 12 along the adjacent side N, and a portion having a width W5 that surrounds the cutout portion 15.
  • the width W4 is ⁇ / 10
  • W5 is ⁇ / 8.
  • the first antenna 11 and the second antenna 12 and the outer edge portion of the conductor 14 are arranged to face each other in order to improve the performance of the conductor 14 to reduce interference between the antennas.
  • the conductor 14 is disposed at a position overlapping the first antenna 11 and the second antenna 12 when viewed from the side surface direction (that is, the direction parallel to the surface of the conductor 14).
  • the positions of the conductors 14 adjacent to the first antenna 11 and the second antenna 12 are configured so that the thickness thereof is relatively thicker than other portions. Also good.
  • a plurality of metal screws 16 are fixed at positions near the regions A1 and A2 of the substrate 14a. As with the substrate 14a, the screw 16 is not shown in FIGS. These screws 16 are configured to come into contact with the copper foil that constitutes the main body of the conductor 14, and constitute a part of the conductor 14. Thereby, the conductor 14 has a thicker portion than the other portions at a position facing the first antenna 11 and the second antenna 12.
  • the thickness of the conductor 14 may be increased by providing a through-hole having a metal plating on the inner wall so as to be connected to the conductor 14 body.
  • FIG. 5 shows an example in which the position viewed from the side surface direction of the conductor 14 with respect to the first antenna 11 and the second antenna 12 is shifted upward. Even when the conductor 14 is shifted either up or down, the distance L3 along the direction perpendicular to the surface of the conductor 14 from the conductor 14 to each of the first antenna 11 and the second antenna 12 is ⁇ / It is preferable to arrange the conductor 14 so as to be 10 or less.
  • the cutout portion 15 is formed in a straight line shape.
  • the cutout portion 15 is not limited to such a shape, and for example, has a meandering shape as illustrated in FIG. It may be formed. In this way, the entire length of the cutout portion 15 is secured from the outer edge of the conductor 14 to the innermost portion of the cutout portion 15 while securing a length corresponding to an electrical length of approximately ⁇ / 4 as in FIG. The linear distance can be shortened.
  • the length L of the notch 15 may be configured to be changeable.
  • the frequency of the radio wave causing the interference also changes depending on which frequency band each antenna uses.
  • the frequencies used by these antennas change. Therefore, if the length L of the notch 15 is changed in accordance with the change in frequency, interference in a particularly problematic frequency band can be reduced.
  • FIG. 7 shows an example of the structure of the conductor 14 adopting such a method, and two diodes D1 and D2 are arranged in the middle of the notch 15.
  • the diode D1 becomes conductive and the effective length of the notch 15 is La in the figure.
  • the diode D1 when a voltage is not applied to the diode D1, but a voltage is applied to the diode D2, the diode D1 is electrically cut off and the diode D2 becomes conductive, so that the length of the notch 15 is Lb. Furthermore, in a state where no voltage is applied to both the diodes D1 and D2, the length of the notch 15 is Lc.
  • the electrical length of the notch 15 can be changed in a stepwise manner.
  • Such on / off control of the diode D is such that a control circuit mounted on the main board 13 outputs a control signal corresponding to the frequency of wireless communication performed by the first antenna 11 and the second antenna 12. Can be realized.
  • the length L of the cutout portion 15 is changed in three stages has been shown, but the length L may be changed in two stages using only one diode, or multiple diodes may be arranged in multiple stages. It may be changed to.
  • the shape of the conductor 14 is substantially rectangular. However, the shape of the conductor 14 is another shape as long as a current path that goes around the notch 15 can be formed. Also good.
  • FIG. 8 shows another example of the shape of the conductor 14.
  • the conductor 14 has a portion facing the first antenna 11, a portion facing the second antenna 12, and a U-shape that connects these portions and wraps around through the notch 15. It consists of three parts. Also in the case of this figure, it is preferable that the distances L1, L2, W1, W2, and W3 shown in the figure satisfy the same size requirements as those of the rectangular conductor 14 described above.
  • the width W6 of each of the portion facing the first antenna 11 and the portion facing the second antenna 12 is preferably ⁇ / 10 or more.
  • the width W7 of the U-shaped part is also preferably ⁇ / 10 or more.
  • the notch portion 17 may be formed also in the main board 13.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the main board 13 in this case.
  • the cutout portion 17 of the main board 13 is for reducing the influence of interference caused by the current flowing between the first antenna 11 and the second antenna 12 via the main board 13. Therefore, the starting point S2 of the notch 17 is located between the position closest to the feeding point P1 of the first antenna 11 and the position closest to the feeding point P2 of the second antenna 12 in the outer edge of the main board 13. Yes.
  • the starting point S2 is more preferably located near the midpoint between the point closest to the feeding point P1 on the outer edge of the conductor 14 and the point closest to the feeding point P2.
  • the notch part 17 is extended from the starting point S2 so that the position between the 1st antenna 11 and the 2nd antenna 12 may be passed.
  • the current flowing on the main board 13 between the first antenna 11 and the second antenna 12 bypasses the notch 17, and interference due to such current occurs. It becomes difficult.
  • the notch portion 17 is formed at a position and an orientation that substantially coincide with the notch portion 15 in plan view.
  • the length of the notch 17 is determined to be a length corresponding to an electrical length of approximately ⁇ / 4 according to the wavelength of the radio wave transmitted and received by the first antenna 11 and the second antenna 12, similarly to the notch 15. May be.
  • the cutout portion 17 may have a different length from the cutout portion 15. By making the lengths of the two different, an effect of reducing interference in a plurality of frequency bands can be obtained without changing the length of each notch.
  • the cutout portion 17 is not limited to a linear shape, and may have a meandering shape. Further, the length of the notch 17 may be variable.
  • the main body of the conductor 14 is a copper foil formed on the substrate 14a, but other metal foils may be used.
  • the conductor 14 may be a metal plate such as an iron plate having a certain thickness.
  • the conductor 14 may not be bonded to a substrate formed of an insulator or a dielectric.
  • the metal plate may be an exterior cabinet that constitutes a casing of the wireless communication device 1.
  • the first antenna 11 and the second antenna 12 may be for performing wireless communication based on a standard other than the wireless LAN or Bluetooth, or may use a frequency band other than 2.4 GHz.
  • the wireless communication apparatus includes the first antenna 11, the second antenna 12, the main board 13, and the conductor 14.
  • a notch portion 15 is formed.
  • the functions of these members are basically the same as in the first embodiment. Therefore, description of the details of the function of each member is omitted.
  • the conductor 14 is configured by a bent metal plate, and the substrate 14a is unnecessary.
  • FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing the configuration of the main members inside the wireless communication apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view
  • FIG. 12 is a bottom view
  • FIG. 13 is a side view seen from the direction of the solid block arrow in FIG. 11
  • FIG. 14 is a side view seen from the direction of the broken block arrow in FIG.
  • the first antenna 11 and the second antenna 12 in the present embodiment are arranged so as to protrude in the horizontal direction from one end of the main board 13.
  • the conductor 14 is disposed substantially perpendicular to the main substrate 13, is formed by being bent from the adjacent portion 14 b adjacent to the first antenna 11 and the second antenna 12, and from the adjacent portion 14 b, and substantially parallel to the main substrate 13. And a main body portion 14c disposed on the main body 14c.
  • the adjacent portion 14b is fixed to the housing of the wireless communication device so as to stand up in a direction substantially perpendicular to the main board 13.
  • the adjacent portion 14b is disposed on the side where the first antenna 11 and the second antenna 12 are connected as viewed from the main board 13.
  • the conductor 14 is arranged away from the main board 13 without being in direct contact with the main board 13 so as not to be electrically connected to the main board 13.
  • the adjacent part 14b is notched at the center by the notch part 15, and is separated into left and right parts, and includes a wing part extending in the left and right directions. The tips of these wings constitute a region A1 adjacent to the first antenna 11 and a region A2 adjacent to the second antenna 12.
  • the outer edge on the side where the adjacent portion 14 b is formed in the plan view of the conductor 14 is the adjacent side N.
  • the main body portion 14 c extends substantially vertically from the upper end of the adjacent portion 14 b toward the central direction of the main board 13. Further, the main body portion 14c has a U-shape as a whole by forming a notch portion 15 at the center thereof. Similar to the first embodiment, the notch 15 is formed to extend linearly from the starting point S on the adjacent side N toward the center of the main substrate 13 in plan view. Here, the starting point S is located between a region A1 adjacent to the first antenna 11 and a region A2 adjacent to the second antenna 12.
  • the conductor 14 provided with the notch 15 is disposed so as to be adjacent to both the first antenna 11 and the second antenna 12 so that the notch 15 is formed.
  • a U-shaped current path that wraps around and flows on the conductor 14 is formed.
  • the notch part resonates with the operating frequency and aggregates the current to reduce current wraparound to the antenna on the other side. Thereby, interference between antennas caused by radio waves flying in the air between the first antenna 11 and the second antenna 12 can be reduced.
  • the conductor 14 is bent at the portion of the adjacent side N, so that the region A1 adjacent to the first antenna 11 and the region A2 adjacent to the second antenna 12 of the conductor 14 are from the main body 14c. It is thick.
  • the conductor 14 is bent at the portion of the adjacent side N in this way, so that when the main board 13 and the conductor 14 are viewed from the side, the first antenna 11, the region A 1, and the second antenna 12 The distance between the areas A2 can be reduced.
  • FIG. 5 in the first embodiment with respect to the main body portion 14c between the first antenna 11 and the second antenna 12 and the regions A1 and A2 adjacent to each antenna of the conductor 14.
  • the distance L3 along the vertical direction is preferably ⁇ / 10 or less.
  • the adjacent portion 14b including the regions A1 and A2 is bent with respect to the main body portion 14c, so that the main body portion 14c is disposed at a position somewhat away from the main board 13 but the region A1.
  • A2 can be arranged at positions close to the first antenna 11 and the second antenna 12.

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Abstract

 複数のアンテナ間の距離を比較的離さずにアンテナ間の干渉を減らすことのできる無線通信装置を提供する。 第1アンテナ(11)と、第2アンテナ(12)と、第1アンテナ(11)及び第2アンテナ(12)の双方と一方側において隣接するように配置された面状の導電体(14)と、を備え、導電体(14)には、第1アンテナ(11)に隣接する位置と、第2アンテナ(12)に隣接する位置との間の外縁から延びる切り欠き部(15)が形成されている無線通信装置である。

Description

無線通信装置
 本発明は、互いに重複する周波数帯を利用する複数のアンテナを備える無線通信装置に関する。
 例えばIEEE802.11規格に基づく無線LAN通信と、Bluetooth(登録商標)規格に基づく無線通信のように、互いに重複する周波数帯を利用する複数種類の無線通信を実行可能な無線通信装置が存在する。このような無線通信装置は、複数の規格に対応するために、複数のアンテナを備えている(例えば特許文献1参照)。
特開2010-259048号公報
 複数のアンテナが互いに重複する周波数帯で同時期に無線通信を行うと、互いに干渉してその通信性能が劣化するおそれがある。このような問題を解消するためには、例えばアンテナ間の距離を離すという対応が考えられるが、装置の大型化を招くことになり、場合によっては好ましくない。
 本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、複数のアンテナ間の距離を比較的離さずにアンテナ間の干渉を減らすことのできる無線通信装置を提供することにある。
 本発明に係る無線通信装置は、第1アンテナと、第2アンテナと、前記第1アンテナ及び第2アンテナの双方と一方側において隣接するように配置された面状の導電体と、を備え、前記導電体には、前記第1アンテナに隣接する位置と、前記第2アンテナに隣接する位置との間の外縁から延びる切り欠き部が形成されていることを特徴とする。
本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す側面図である。 メイン基板との接続部を設けるべきでない制限領域を示す図である。 導電体の配置位置の変形例を示す図である。 切り欠き部の変形例を示す図である。 長さが変更可能な切り欠き部の例を示す図である。 導電体の形状の変形例を示す図である。 メイン基板に切り欠き部を設けた例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す斜視図である。 本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す底面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す側面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置の内部構成を示す別の側面図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。
[第1の実施形態]
 本発明の第1の実施形態に係る無線通信装置1は、例えば携帯型ゲーム機やスマートフォン等であって、内蔵するアンテナによって無線通信を行う。図1、図2及び図3は、無線通信装置1の内部における主要部品の構成を示す図であって、図1は斜視図、図2は平面図、図3は図2における矢印の方向から見た側面図である。これらの図に示すように、無線通信装置1は、第1アンテナ11と、第2アンテナ12と、メイン基板13と、導電体14と、を含んで構成されている。
 第1アンテナ11及び第2アンテナ12は、互いに重複する周波数帯を利用して無線通信を行う。具体的に本実施形態では、第1アンテナ11はIEEE802.11規格に基づく無線LAN通信を、第2アンテナ12はBluetooth規格に基づく無線通信を行う。これらの無線通信は、いずれも2.4GHzの周波数帯を利用して行われる。
 第1アンテナ11及び第2アンテナ12は、いずれもメイン基板13に接続されており、メイン基板13からの給電により動作する。メイン基板13には通信モジュール(不図示)が搭載されており、この通信モジュールが第1アンテナ11及び第2アンテナ12を制御して無線信号の送受信を行う。
 これらのアンテナは互いに重複する周波数帯を利用しているので、相互に干渉し、その通信性能が劣化してしまうおそれがある。そこで本実施形態に係る無線通信装置1においては、このような干渉を避けるために、第1アンテナ11及び第2アンテナ12の双方と隣接するように面状の導電体14が配置されている。本実施形態において、導電体14は全体として矩形の形状をした銅箔であって、樹脂製の基板14aの一面に貼り付けられている。なお、基板14aは図1及び図3では図示を省略している。
 導電体14は、メイン基板13と略平行に対向するように配置されており、第1アンテナ11及び第2アンテナ12は、いずれも導電体14から見て同じ側に配置されている。以下、導電体14の外縁のうち、第1アンテナ11及び第2アンテナ12に隣接する側の辺を隣接辺Nと表記する。さらに導電体14は、隣接辺Nが第1アンテナ11と第2アンテナ12を結ぶ直線と平行になるように配置されている。ただし、導電体14は第1アンテナ11及び第2アンテナ12と接触してはおらず、電気的に分離されている。
 導電体14には、直線状の切り欠き部15が形成されている。この切り欠き部15は、隣接辺N上に位置する起点Sから、第1アンテナ11及び第2アンテナ12の双方から遠ざかる方向に延びるように形成されている。さらに起点Sは、導電体14の第1アンテナ11に隣接する領域A1と、第2アンテナ12に隣接する領域A2との間に位置している。切り欠き部15は、隣接辺Nに垂直な方向に沿って、導電体14の中心に向かって延びている。
 切り欠き部15の起点Sから最奥部までの長さL1は、第1アンテナ11及び第2アンテナ12が利用する電波の波長λに応じて決定されることが望ましい。より具体的に、切り欠き部15の長さL1は、略λ/4になるように決定されることが望ましい。本実施形態の場合、第1アンテナ11及び第2アンテナ12が利用する2.4GHzの周波数の電波の波長は約125mmなので、切り欠き部15の長さL1は約31mmであればよい。なお、切り欠き部15が存在する位置の基板14aを誘電体によって構成した場合、その誘電率に応じて切り欠き部15の電気長は変化する。この場合、その電気長が略λ/4になるように切り欠き部15の長さL1を決定すればよい。そのため、基板14aを誘電体によって構成すれば、切り欠き部15の物理的な長さL1を短くすることができる。
 このような切り欠き部15を設けた導電体14を第1アンテナ11及び第2アンテナ12双方と隣接するように配置することにより、切り欠き部15を回り込んで導電体14上を流れるU字状の電流の経路が形成される。また、切り欠き部分は使用周波数に対して共振し、電流を集約することで相手側のアンテナへの電流の回り込みを軽減する。これにより、第1アンテナ11と第2アンテナ12との間の空中を飛ぶ電波によって生じるアンテナ間の干渉を減らすことができる。
 さらに、導電体14の配置位置、及びその他の部分のサイズについても、第1アンテナ11及び第2アンテナ12が利用する電波の波長λに応じて決定されてもよい。具体的に、第1アンテナ11及び第2アンテナ12と導電体14との間の距離L2は、0より大きく、λ/10以下とすることが好ましい。また、切り欠き部15の最奥部と、導電体14の隣接辺Nと逆側の辺との間の距離W1は、λ/10以上であることが好ましい。また、隣接辺Nの第1アンテナ11側の一端から切り欠き部15までの距離W2は、第1アンテナ11の給電点P1から開放端までの長さを超える長さであることが好ましい。同様に、隣接辺Nの第2アンテナ12側の一端から切り欠き部15までの距離W3も、第2アンテナ12の給電点P2から開放端までの長さを超える長さであることが好ましい。
 この導電体14は、単にアンテナ間の干渉を減らすためだけでなく、その他の用途に用いられるものであってもよい。例えば導電体14には、タッチセンサやICチップ、NFCの共振器等、電子回路を構成する各種の回路素子が搭載されてもよい。また、本実施形態において導電体14は、図2に示す接続部Cを経由してメイン基板13と電気的に接続され、そのグランドをメイン基板13と共有している。しかしながら、他の機能を兼用せず、アンテナ間の干渉を減らすために使用するだけであれば、導電体14をメイン基板13と電気的に接続する必要はない。
 なお、導電体14をメイン基板13と電気的に接続する場合、接続部Cを隣接辺Nの近傍に設けることは好ましくなく、図2に示すように逆側の辺の近傍に設けることが好ましい。図4は、導電体14のうち、メイン基板13との接続部Cを設けるべきでない制限領域を示す図である。制限領域は、図4において斜線のハッチングで示されている。制限領域は、隣接辺Nに沿って第1アンテナ11及び第2アンテナ12と対向する幅W4の部分と、切り欠き部15を取り囲む幅W5の部分からなる。ここで、幅W4はλ/10であり、W5はλ/8である。
 さらに本実施形態では、導電体14がアンテナ間の干渉を減らす性能を向上させるために、第1アンテナ11及び第2アンテナ12と導電体14の外縁部とが対向するように配置されている。具体的に導電体14は、図3に示すように、側面方向(すなわち、導電体14の表面に平行な方向)から見た場合に、第1アンテナ11及び第2アンテナ12と重なる位置に配置されている。さらに、導電体14の第1アンテナ11及び第2アンテナ12に隣接する位置(図2の領域A1及びA2の位置)は、その厚みが他の部分よりも相対的に厚くなるように構成されてもよい。このような厚みを生じさせるために本実施形態では、基板14aの領域A1及びA2近傍の位置に複数の金属製のねじ16が固定されている。なお、基板14aと同様に、ねじ16についても図1及び図3では図示が省略されている。これらのねじ16は、導電体14の本体を構成する銅箔と接触するように構成されて、導電体14の一部を構成している。これにより、導電体14は、第1アンテナ11及び第2アンテナ12と対向する位置において他の部分より厚い部分が存在することになる。なお、ねじ16の代わりに、またはこれに加えて、内壁に金属メッキが施されたスルーホールを導電体14本体と接続するように設けることによって、導電体14の厚みを増すこととしてもよい。
 また、第1アンテナ11及び第2アンテナ12と導電体14とは、側面方向から見た場合に必ず重なる必要があるわけではない。図5は、第1アンテナ11及び第2アンテナ12に対して導電体14の側面方向から見た位置が上方にずれている場合の例を示している。なお、導電体14が上下いずれかにずれる場合においても、導電体14から第1アンテナ11及び第2アンテナ12それぞれまでの導電体14の表面に対して垂直な方向に沿った距離L3がλ/10以下になるように、導電体14を配置することが好ましい。
 以上の説明では、切り欠き部15は直線状に形成されることとしたが、切り欠き部15はこのような形状に限られず、例えば図6に例示するように蛇行する形状(メアンダ状)に形成されてもよい。こうすれば、切り欠き部15の全長としては図2と同様に略λ/4の電気長に相当する長さを確保しつつ、導電体14の外縁から切り欠き部15の最奥部までの直線距離は短くすることができる。
 また、切り欠き部15の長さLは、変更可能に構成されてもよい。例えば第1アンテナ11や第2アンテナ12が複数の周波数帯に対応するデュアルバンドアンテナの場合、各アンテナがどの周波数帯を使用しているかに応じて、干渉が問題となる電波の周波数も変化する。また、第1アンテナ11及び第2アンテナ12が比較的広い周波数帯のうちのいずれかの帯域(チャネル)を切り替えて使用する場合にも、これらのアンテナが使用する周波数は変化することになる。そこで、この周波数の変化に合わせて、切り欠き部15の長さLを変化させれば、特に問題となる周波数帯の干渉を減らすことができる。
 切り欠き部15の長さLを可変にする方法としては、例えば切り欠き部15の途中にダイオードを配置する方法がある。図7は、このような方法を採用した導電体14の構造を示す例であり、切り欠き部15の途中にダイオードD1及びD2の二つのダイオードが配置されている。この図の例において、ダイオードD1に電圧を印加すると、ダイオードD1が導通し、有効な切り欠き部15の長さは図中のLaになる。一方、ダイオードD1には電圧を印加せず、ダイオードD2に電圧を印加すると、ダイオードD1は電気的に遮断され、ダイオードD2が導通するので、切り欠き部15の長さはLbになる。さらに、ダイオードD1及びD2の双方に電圧を印加しない状態では、切り欠き部15の長さはLcになる。このように、複数のダイオードDのオン/オフを制御することにより、切り欠き部15の電気長を段階的に変化させることができる。このようなダイオードDのオン/オフの制御は、メイン基板13に搭載された制御回路が、第1アンテナ11及び第2アンテナ12で行っている無線通信の周波数に応じた制御信号を出力することにより、実現できる。なお、ここでは切り欠き部15の長さLを3段階で変化させる例を示したが、1個のダイオードのみによって2段階に変化させてもよいし、より多くのダイオードを配置して多段階に変化させてもよい。
 また、これまでの説明では導電体14の形状は略矩形であることとしたが、切り欠き部15を回り込む電流の経路を形成することができれば、導電体14の形状は他の形状であってもよい。図8は、導電体14の形状の別の例を示している。この図の例では、導電体14は、第1アンテナ11に対向する部分、第2アンテナ12に対向する部分、及び、これらの部分を接続し、切り欠き部15を介して回り込むU字型の部分の3つの部分から構成されている。この図の場合においても、図中に示す距離L1、L2、W1、W2、及びW3は、前述した矩形の導電体14の場合と同様のサイズに関する要件を満たすことが好ましい。さらに、第1アンテナ11に対向する部分、及び第2アンテナ12に対向する部分それぞれの幅W6は、λ/10以上であることが好ましい。また、U字型の部分の幅W7も、λ/10以上であることが好ましい。
 さらに、本実施形態に係る無線通信装置1において、メイン基板13にも切り欠き部17が形成されてよい。図9は、この場合のメイン基板13の構成を示す図である。メイン基板13の切り欠き部17は、メイン基板13を介して第1アンテナ11と第2アンテナ12との間に流れる電流によって生じる干渉の影響を減らすためのものである。そのため切り欠き部17の起点S2は、メイン基板13の外縁のうち、第1アンテナ11の給電点P1に最も近い位置と第2アンテナ12の給電点P2に最も近い位置との間に位置している。なお、起点S2は、導電体14外縁の給電点P1に最も近い点と給電点P2に最も近い点との中点の近傍に位置することがより好ましい。そして、切り欠き部17は、起点S2から、第1アンテナ11及び第2アンテナ12の間の位置を通るように延びている。このような切り欠き部17を設けることによって、第1アンテナ11と第2アンテナ12との間でメイン基板13上を流れる電流は切り欠き部17を迂回するので、このような電流による干渉が生じにくくなる。この図の例では、切り欠き部17は、平面視において切り欠き部15と略一致する位置及び向きに形成されている。
 切り欠き部17の長さは、切り欠き部15と同様に、第1アンテナ11及び第2アンテナ12が送受信する電波の波長に応じて、略λ/4の電気長に相当する長さに決定されてよい。あるいは、切り欠き部17は切り欠き部15と異なる長さであってもよい。両者の長さを異ならせることにより、各切り欠き部の長さを可変にせずとも、複数の周波数帯において干渉を減らす効果を得ることができる。また、導電体14の切り欠き部15と同様に、切り欠き部17は、直線形状に限らず、蛇行する形状であってもよい。また、切り欠き部17の長さは可変であってもよい。
 本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。例えば以上の説明では、導電体14の本体は基板14a上に形成された銅箔であるものとしたが、それ以外の金属箔であってもよい。あるいは、導電体14はある程度の厚みを有する鉄板等の金属板であってもよく、この場合には絶縁体や誘電体で形成された基板に導電体14を接着させずともよい。さらにこの金属板は、無線通信装置1の筐体を構成する外装キャビネットであってもよい。また、この金属板の第1アンテナ11及び第2アンテナ12に隣接する部分を折り曲げることによって、当該部分の厚みを他の部分より厚くすることとしてもよい。このように導電体14が折り曲げられた金属板によって構成される場合の具体例については、本発明の第2の実施形態として後に詳しく説明する。また、第1アンテナ11及び第2アンテナ12は、無線LANやBluetooth以外の規格に基づく無線通信を行うためのものであってもよいし、2.4GHz以外の周波数帯を利用してもよい。
[第2の実施形態]
 以下、本発明の第2の実施形態に係る無線通信装置について、説明する。本実施形態に係る無線通信装置も、第1実施形態と同様に、第1アンテナ11、第2アンテナ12、メイン基板13、及び導電体14を含んで構成されており、導電体14には切り欠き部15が形成されている。これら各部材の機能は、基本的に第1実施形態と同様である。そのため、各部材の機能の詳細については、説明を省略する。本実施形態では、第1実施形態と異なり、導電体14が折り曲げられた金属板によって構成されており、基板14aは不要となっている。
 図10、図11、図12、図13及び図14は、本実施形態に係る無線通信装置の内部における主要部材の構成を示す図であって、図10は斜視図、図11は平面図、図12は底面図、図13は図11における実線のブロック矢印の方向から見た側面図、図14は図11における破線のブロック矢印の方向から見た側面図である。
 これらの図に示されるように、本実施形態における第1アンテナ11及び第2アンテナ12は、第1実施形態と異なり、メイン基板13の一端から水平方向に突出するように配置されている。
 導電体14は、メイン基板13に対して略垂直に配置され、第1アンテナ11及び第2アンテナ12に隣接する隣接部14bと、隣接部14bから屈曲して形成され、メイン基板13と略平行に配置された本体部14cと、を含んで構成されている。
 隣接部14bは、メイン基板13に対して略垂直な向きに立ち上がるように、無線通信装置の筐体に固定されている。また、隣接部14bは、メイン基板13から見て、第1アンテナ11及び第2アンテナ12が接続されている側に配置されている。ただし、導電体14は、メイン基板13と電気的に導通しないように、メイン基板13と直接接触せずに離れて配置されている。隣接部14bは、その中央が切り欠き部15によって切り欠かれて左右に分離しており、左右それぞれの方向に延びる羽部を備えている。これら羽部の先端が、第1アンテナ11に隣接する領域A1、及び第2アンテナ12に隣接する領域A2を構成している。なお、本実施形態では、導電体14の平面視において隣接部14bが形成されている側の外縁が、隣接辺Nとなっている。
 本体部14cは、隣接部14bの上端から略垂直に、メイン基板13の中央方向に向かって延伸している。また、本体部14cは、その中央部に切り欠き部15が形成されることによって、全体としてU字形状になっている。第1実施形態と同様、切り欠き部15は、平面視において隣接辺N上の起点Sからメイン基板13の中心方向に向かって直線上に延びるように形成されている。ここで起点Sは、第1アンテナ11に隣接する領域A1と第2アンテナ12に隣接する領域A2との間に位置している。
 本実施形態においても、第1実施形態と同様に、切り欠き部15を設けた導電体14を第1アンテナ11及び第2アンテナ12双方と隣接するように配置することで、切り欠き部15を回り込んで導電体14上を流れるU字状の電流の経路が形成される。また、切り欠き部分は使用周波数に対して共振し、電流を集約することで相手側のアンテナへの電流の回り込みを軽減する。これにより、第1アンテナ11と第2アンテナ12との間の空中を飛ぶ電波によって生じるアンテナ間の干渉を減らすことができる。
 さらに、本実施形態では隣接辺Nの部分で導電体14が折り曲げられることにより、導電体14の第1アンテナ11に隣接する領域A1、及び第2アンテナ12に隣接する領域A2が本体部14cより厚くなっている。また、このように導電体14が隣接辺Nの部分で折り曲げられることによって、メイン基板13及び導電体14を側面方向から見た場合に、第1アンテナ11と領域A1、及び第2アンテナ12と領域A2の間の距離を近づけることができる。第1実施形態において図5を用いて説明したように、第1アンテナ11及び第2アンテナ12と、導電体14の各アンテナに隣接する領域A1及びA2と、の間の本体部14cに対して垂直な方向に沿った距離L3は、λ/10以下になることが好ましい。本実施形態では、領域A1及びA2が含まれる隣接部14bを本体部14cに対して折り曲げることによって、本体部14cはある程度メイン基板13から離れた位置に配置されているにも関わらず、領域A1及びA2を第1アンテナ11及び第2アンテナ12に近い位置に配置することが可能となっている。

Claims (7)

  1.  第1アンテナと、
     第2アンテナと、
     前記第1アンテナ及び第2アンテナの双方と一方側において隣接するように配置された面状の導電体と、
     を備え、
     前記導電体には、前記第1アンテナに隣接する位置と、前記第2アンテナに隣接する位置との間の外縁から延びる切り欠き部が形成されている
     ことを特徴とする無線通信装置。
  2.  請求項1に記載の無線通信装置において、
     前記切り欠き部は、その長さが可変に構成されている
     ことを特徴とする無線通信装置。
  3.  請求項1又は2に記載の無線通信装置において、
     前記導電体は、側面方向から見て前記第1アンテナ及び第2アンテナと重な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。
  4.  請求項1から3のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
     前記導電体の、前記第1アンテナ及び第2アンテナと隣接する位置に、他の部分より厚い部分が形成されている
     ことを特徴とする無線通信装置。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
     前記第1アンテナ及び第2アンテナと接続される基板をさらに備え、
     前記基板には、前記第1アンテナが接続される位置と、前記第2アンテナが接続される位置との間を通るように前記基板の外縁から延びる切り欠き部が形成されている
     ことを特徴とする無線通信装置。
  6.  請求項1から5のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
     前記導電体は、誘電体で形成された基板に接着されている
     ことを特徴とする無線通信装置。
  7.  請求項1から6のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
     前記導電体は、電子回路を構成する回路素子が搭載された基板に接着されている
     ことを特徴とする無線通信装置。
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