CN101859922B - 信息通信装置和天线 - Google Patents

Abstract

一种信息通信装置，包括有：框体和天线，该天线使放射板的至少一部分的面相对该框体的底面斜交地配置在框体内且使馈电点位于与该底面斜交的面上。

Description

信息通信装置和天线

技术领域

本发明涉及利用无线信号来发送接收信息的信息通信装置和天线。

背景技术

有按照蓝牙标准和IEEE802.11标准等标准进行无线通信的信息通信装置。这种信息通信装置有时被要求把各个方向的极化波以一定以上的强度进行发送接收。例如在信息通信装置是家庭用游戏机的情况下，就需要在天线向水平方向配置的游戏机操纵器和向垂直方向配置的耳机等能够发送接收的主极化波方向不同的各种外围设备之间进行无线通信。于是，作为这种信息通信装置的一种而被提案有按照偏波分集方式来发送接收无线信号的信息通信装置(例如参照专利文献1)。偏波分集方式的信息通信装置具备分别与垂直极化波和水平极化波对应的两个天线，由此，能够把垂直极化波和水平极化波的任一个以足够的强度进行发送接收。

专利文献1：美国专利申请公开第2009/0021430号说明书

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种信息通信装置和天线，能够仅以一个天线就把垂直极化波和水平极化波的任一个以足够的强度进行发送接收。

本发明的信息通信装置进行无线通信，其中，包括有：框体、使放射板的至少一部分面相对所述框体的底面斜交地配置在所述框体内，且使馈电点位于与该底面斜交的面上的天线。

在所述信息通信装置中，所述放射板也可以包括在与所述框体的底面斜交的面内从所述馈电点向与所述框体的底面平行的方向延伸的部分。

且所述天线由同轴电缆供电，所述放射板的向所述平行方向延伸的部分与所述同轴电缆的内部导体连接，所述放射板也可以还包括在与所述框体的底面斜交的面内与所述同轴电缆的外部导体连接并且相对所述框体的底面向垂直方向延伸的部分。

在所述信息通信装置中，所述框体不仅是底面，也可以把与所述底面交叉的一个侧面作为与地板面相对的向下的面来设置，所述天线也可以使与所述框体的底面斜交的面也相对所述一个侧面斜交地被配置在所述框体内。

在所述信息通信装置中，所述放射板还可以包括与构成与所述框体的底面斜交的面的部分连结并且构成相对所述底面平行的面的部分。

本发明的天线中，放射板的至少一部分包括：相对水平面斜交地设置的面、与该斜交的面成为钝角地与该斜交的面连接的面，馈电点位于所述斜交的面上。

且在所述天线中，所述放射板还可以包括在所述斜交的面内从所述馈电点向相对水平面平行的方向延伸的部分。

且所述天线由同轴电缆供电，所述放射板的向所述平行方向延伸的部分与所述同轴电缆的内部导体连接，所述放射板还可以包括在所述斜交的面内与所述同轴电缆的外部导体连接并且向相对水平面垂直方向延伸的部分。

附图说明

图1A是表示本发明实施例信息通信装置外观的说明图；

图1B是表示本发明实施例信息通信装置外观的说明图；

图1C是表示本发明实施例信息通信装置外观的说明图；

图2是表示本发明实施例信息通信装置的框体内部样子的平面图；

图3是表示向本发明实施例信息通信装置安装的电路概略结构的结构方块图；

图4是表示本发明实施例信息通信装置的天线概要的立体图；

图5是表示本发明实施例信息通信装置的天线概要的主视图；

图6是表示本发明实施例信息通信装置的天线概要的右侧视图；

图7是表示本发明实施例信息通信装置的天线概要的俯视图；

图8是表示天线相对框体安装结构的说明图；

图9是表示本发明实施例信息通信装置的放射图形例的说明图；

图10是表示使用一般偶极天线的信息通信装置的放射图形例的说明图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明本发明的实施例。

本发明一实施例的信息通信装置1例如是家庭用游戏机和电脑等，如图1A、图1B和图1C所示，具有薄型箱状的框体10，在外围设备等外部设备之间利用无线通信进行信息的发送接收。本实施例中，信息通信装置1分别与按照蓝牙标准的无线通信和按照IEEE802.11标准的无线通信对应。

框体10主要由六个外面构成。以下，把这些外面中面积最大的两个面的一个叫做第一底面10a，把与第一底面10a相对的另一面叫做第一上面10b。其他的四个外面是与第一底面10a和第一上面10b这两者交叉的侧面，以下把其中的一个面叫做第二底面10c。把与该第二底面10c相对的面叫做第二上面10d，把其余两个外面的一个叫做前面10e，把另一个叫做背面10f。且在以下如图1A、图1B和图1C所示，把与第一底面10a平行且从背面10f朝向前面10e的方向作为X轴正方向，把与第一底面10a平行且从第二底面10c朝向第二上面10d的方向作为Y轴正方向，把与第二底面10c平行(与第一底面10a垂直)且从第一底面10a朝向第一上面10b的方向作为Z轴正方向。即，第一底面10a是与XY平面平行的面，第二底面10c和第一上面10b是与ZX平面平行的面。

该信息通信装置1的框体10把第一底面10a和第二底面10c都作为底面(与地板面相对的面)来设置。即框体10可以如图1A所示那样使第一底面10a向下设置(横置)使用，也可以如图1B所示那样使第二底面10c向下设置(纵置)使用。在使与第一底面10a比较而面积小的第二底面10c向下设置时，框体10也可以不是直接在地板面设置，而是被支承台(架台)支撑设置。且框体10也可以不是使第二底面10c，而是使与之相对的第二上面10d成为底面来设置。这时则如图1C所示，第二底面10c变成向上，成为与图1B的情况上下相反地设置。

信息通信装置1通常是使前面10e朝向信息通信装置1的有使用者的方向来设置。因此，也可以在前面10e设置用于向使用者显示机器动作状态的指示器和使用者比较频繁使用的开关等。也可以在背面10f设置用于连接电源电缆等各种电缆的连接件。通过这样把向使用者提示各种信息的提示部、接受使用者操作的操作部和连接件类设置在第一底面10a、第二底面10c和第二上面10d以外的外面，则即使把第一底面10a、第二底面10c和第二上面10d的任一个向下地来设置框体10，都能够使用信息通信装置1。

图2是表示框体10内部样子的平面图。如该图所示，在框体10内配置有：第一天线11、第二天线12、冷却风扇13、光盘驱动器14和电源单元15。在此，第一天线11是使用蓝牙标准的无线通信的天线，第二天线12是使用IEEE802.11标准的无线通信的天线。如该图所示，第一天线11和第二天线12被配置在框体10的前面10e附近(即比冷却风扇13和电源单元15等结构物还靠近前面10e侧)。由此，从第一天线11和第二天线12向前面10e侧放射的无线信号不受冷却风扇13等妨碍地向假设有使用者的方向传播。且向背面10f侧放射的无线信号的至少一部分被冷却风扇13等反射，仍然向前面10e侧传播。

图3是表示向本实施例信息通信装置1安装的电路概略结构的结构方块图。如该图所示，第一天线11经由馈线21a而与通信控制电路22a连接。同样地第二天线12经由馈线21b而与通信控制电路22b连结。且通信控制电路22a和22b都与中央控制电路23连接，中央控制电路23还与存储元件24和输入输出电路25连接。

通信控制电路22a和22b按照各自对应的无线通信标准来进行信号处理，由此来进行无线通信的控制。具体说就是通信控制电路22a和22b对于各自对应的第一天线11或第二天线12而经由馈线21a或21b供电。当接受成为从中央控制电路23发送对象的信息输入，则调制该信息而得到调制信号。通信控制电路22a和22b把该调制信号向对应的天线供给，进行无线放射。且接收到达对应天线的信号，解调接收的信号并向中央控制电路23输出。

中央控制电路23是CPU等程序控制设备。该中央控制电路23按照存储元件24所存储的程序动作。当该中央控制电路23按照存储元件24所存储的程序而接受应该对于由无线通信连接的外部设备来发送信息意思的指示，则向通信控制电路22a或22b输出该应该发送的信息。该中央控制电路23接受由通信控制电路22a和22b接收的信息输入并利用该信息进行处理。

存储元件24包括：RAM(Random Access Memory)和ROM(ReedOnly Memory)等。该存储元件24存储从未图示的记录媒体等复制的程序。存储元件24也可以作为保持中央控制电路23处理所使用的信息的工作存储器来动作。

输入输出电路25与中央控制电路23和作为外部输入输出设备的显示器(包括家庭用电视)等连接。该输入输出电路25按照从中央控制电路23输入的指示而向显示器等输出视频信号。

本实施例的信息通信装置1中，例如中央控制电路23实行游戏程序等的程序。且把从作为外部设备的游戏操纵器表示使用者操作内容的信息通过按照蓝牙标准的无线通信来接收。把声音信号通过按照蓝牙标准的无线通信来向耳机和头戴式听筒等声音再现设备发送。且信息通信装置1在与其他信息通信装置之间按照IEEE802.11标准的无线通信进行信息的发送接收。

游戏操纵器为了使使用者以两手握持的状态容易操作而一般是横长的形状。因此，内藏在游戏操纵器的天线被配置成与地面水平的方向，发送接收的无线信号成为水平极化波。另一方面，在是耳机等的情况下，则天线被配置成与地面垂直的方向，发送接收的无线信号成为垂直极化波。本实施例使能够把这种各个方向的极化波无线信号以足够的强度进行发送接收地来决定第一天线11和第二天线12各自的形状和在框体10内的配置。在蓝牙标准和IEEE802.11标准中作为频率带是相同地使用2.4GHz。因此，第一天线11和第二天线12是相互大致相同的形状。于是，以下以第一天线11为例详细说明其形状。

图4是表示第一天线11外观的立体图。图5是表示从正面看第一天线11的样子的主视图，图6是表示从右侧面看的样子的侧视图，图7是表示从上方看的样子的俯视图。在此如图2所示，在把第一天线11配置在框体10内的状态下，把框体10的第二底面10c侧(Y轴负方向侧)作为第一天线11的正面。

第一天线11是由把板状的金属加工而形成的放射板构成，如图6所示，从侧面看是沿把横长的长方形的一个短边侧斜切断的梯形除了底边的外周的形状。即，第一天线11包括：在其正面侧相对梯形的底边倾斜的斜面部S1、在背面侧相对梯形的底边垂直竖立的背面部S2、沿梯形的上边而与斜面部S1和背面部S2连接的上面部S3。在从梯形的底边分别向第一天线11的正面侧和背面侧延伸的方向形成有：与斜面部S1连接底面部S4和与背面部S2连接的底面部S5。在此，由于第一天线11如图2所示是被配置在框体10内，所以上面部S3、底面部S4和S5与框体10的第一底面10a平行，背面部S2与框体10的第二底面10c和第二上面10d平行。另一方面，斜面部S1与在设置框体10时能够成为相对地板面(水平面)的面的第一底面10a、第二底面10c和第二上面10d的任一个都斜交。即在与框体10的第一底面10a平行配置的上面部S3的一侧(Y轴负方向侧)的端边缘向下侧(Z轴负方向侧)形成钝角地连接有斜面部S1的端边缘。且在斜面部S1与上面部S3连接侧的相反侧端边缘在上侧(Z轴正方向侧)形成钝角地连接有底面部S4。在上面部S3的与斜面部S1连接侧的相反侧(Y轴正方向侧)的端边缘与上面部S3正交地向下侧连接有背面部S2，在背面部S2的下端而与背面部S2正交地朝向Y轴正方向侧地连接有底面部S5。斜面部S1与其他的背面部S2、上面部S3、底面部S4和S5的任一个都斜交，而且无论框体10是纵置的情况下还是横置的情况下，都相对水平面斜交地被配置在框体10内。

本实施例中，馈线21a是同轴电缆，该馈线21a所连接的馈电点位于第一天线11的斜面部S1内。具体说就是在斜面部S1内形成有导电部P1和接地部P2，在导电部P1的连接点F1连接有馈线21a的内部导体，在接地部P2的连接点F2连接有馈线21a的外部导体。导电部P1从连接点F1向X轴方向(即与框体10的第一底面10a、第二底面10c和第二上面10d平行的方向)延伸，且在左侧朝向正面并且向上方形成弯曲。利用该导电部P1的长度和形状来决定使作为第一天线11发送接收对象的无线信号的频率成为2.4GHz带。接地部P2作为整体而包含连接点F2并且沿Z轴方向(即与框体10的第一底面10a垂直的方向)延伸，在其上方，与位于有连接点F2的高度相比而左右方向的宽度形成得宽。更具体说就是，接地部P2在比连接点F2的更位于上方位置，向导电部P1侧(即X轴正方向侧)突出，由此而比连接点F2的位置形成得宽度宽。且该突出部的下端与导电部P1的上端仅离开一定距离平行延伸而形成。

本实施例在与馈电点对应的位置，在第一天线11内流动的电流分布最大。因此，如上所述包含馈电点的斜面部S1通过与框体10的第一底面10a、第二底面10c和第二上面10d任一个都斜交而使第一天线11的放射特性在把第一底面10a、第二底面10c和第二上面10d的任一个向下地来配置框体10的情况下，也放射垂直极化波和水平极化波这两者极化波。

在上面部S3形成有大致矩形形状的矩形部P3。该矩形部P3经由连结部L1而与接地部P2连结。连结部L1与矩形部P3同样地构成上面部S3的一部分，从接地部P2的上端朝向框体10前面10e侧并且向斜方向延伸(即，接地部P2的上端朝向X轴正方向与Y轴正方向之间的方向延伸)。且其前端部与矩形部P3的角部连接。矩形部P3的一个边形成上面部S3的X轴正方向侧(即，框体10的前面10e侧)的端边缘，与该X轴正方向侧的边相对的边在俯视看时，位于接地部P2的X轴正方向侧端边缘的大致延长线上。该矩形部P3有把从第一天线11放射的无线信号中当把框体10横置时的垂直极化波加强的作用。

且在上面部S3还与矩形部P3隔开空间相对地形成有连结部L2的一部分。连结部L2由上面部S3的一部分和背面部S2构成，经由该连结部L2而使底面部S5与接地部P2的上端连接。底面部S5从与连结部L2的连接部分开始向X轴正方向侧(即框体10的前面10e侧)延伸，其X轴正方向侧的端边缘在俯视看时则位于与底面部S4、斜面部S1和上面部S3的X轴正方向侧端边缘大致相同的位置。即底面部S4、斜面部S1、上面部S3和底面部S5的从正面看左侧的端边缘当俯视看时是位于大致一条直线上。该底面部S5有把从第一天线11放射的无线信号中当把框体10横置时的水平极化波加强的作用。

图8表示第一天线11相对框体10的安装结构。如该图所示，在框体10内设置有支承体30，第一天线11被固定于该支承体30。具体说就是在第一天线11的连结部L2中被上面部S3所包括的部分形成有孔H1和H2，同样地在上面部S3内的矩形部P3形成有孔H3，且都被形成得贯通上面部S3。另一方面，分别地在支承体30的与孔H1对应的位置形成有螺纹孔、在与孔H2和H3对应的位置形成有定位用突起部30a和30b。在把该突起部30a和30b分别插入孔H2和H3的状态下把螺钉30c穿过孔H1，通过与支承体30的螺纹孔拧紧而把第一天线11相对框体10固定。在此，例如若把底面部S4和S5向框体10固定，则由于安装位置的误差等而有可能使第一天线11的形状歪斜，使斜面部S1相对框体10的倾斜度变化。本实施例由于仅经由上面部S3来把第一天线11向框体10固定，所以能够避免这种第一天线11的歪斜。第二天线12也可以以同样的结构向框体10固定。

根据本实施例的信息通信装置1，与框体10是纵置还是横置无关地，且与通信对方是把垂直极化波和水平极化波的哪一个作为主极化波无关地，在实用上都能够以足够的强度来发送接收无线信号。

图9表示在本实施例的信息通信装置1中第一天线11和第二天线12各自放射图形的测定结果。具体说就是该图9表示：对于框体10的各自三种姿势而在信息通信装置1周围的各方向测定的2.44GHz信号的增益。即，图的上层表示在使第一底面10a向下地来设置框体10(横置)时XY平面内的各方向增益。在此，分别是角度0度与X轴正方向(前面10e侧)对应、角度270度与Y轴正方向(第二上面10d侧)对应。图的中层表示在使背面10f向下时YZ平面内的各方向增益。图的下层表示在使第二上面10d向下地来设置框体10(纵置)时ZX平面内的各方向增益。在各曲线中，实线表示各姿势的垂直极化波的强度，虚线表示水平极化波的强度。

另一方面，图10作为比较的一例而表示在把一般的偶极天线配置在框体10内时放射图形的测定结果。图10也与图9同样地分别对于XY平面、YZ平面和ZX平面而分别表示垂直极化波和水平极化波的增益。如图10所示，在一般的偶极天线的情况下，在XY平面的曲线(与横置对应)中，与水平极化波相比，垂直极化波只能得到相对小的增益。且在ZX平面的曲线(与纵置对应)中，相反地水平极化波的增益比垂直极化波的小。

相对地，在本实施例的第一天线11和第二天线12的情况下，XY平面和ZX平面的任一个对于垂直极化波和水平极化波这双方都能够得到比较大的增益。特别是在蓝牙标准的无线通信中，由于信息通信装置1的通信对方假设是位于使用者附近外围设备(游戏操纵器和耳机等)，所以对于纵置和横置的任一情况都希望在信息通信装置1的前面10e(即，角度0度到90度和270度到360度的范围)中，增益相对地比背面10f(角度90度到270度的范围)大。第一天线11以满足这种条件的方向被配置在框体10内。

为了使第一天线11和第二天线12相互不干涉，就需要离开一定以上距离地设置在框体10内。这时，通过在与第一底面10a斜交的斜面部S1内设置馈电点，则在本实施例的信息通信装置1中就难于产生第一天线11与第二天线12之间的干涉。具体说就是例如使斜面部S1与第一底面10a平行地而把第一天线11和第二天线12都配置在与图2所示位置相同的位置，测定表示两者孤立程度的隔离特性，并与本实施例中的配置比较。于是观测到：斜面部S1相对第一底面10a斜交的本实施例的配置比斜面部S1与第一底面10a平行的情况提高了隔离特性。因此，使包含馈电点的斜面部S1相对第一底面10a倾斜而与不是这样的情况相比，能够把第一天线11和第二天线12配置在相对近的位置使用。在此，是使包含馈电点的斜面部S1成为相同方向(第二底面10c侧)地并列配置第一天线11和第二天线12，但也可以按使斜面部S1成为第二上面10d侧的方向来配置第一天线11。这时，双方的斜面部S1成为相互反方向，第一天线11和第二天线12难于产生干涉。

Claims (5)

1.一种信息通信装置，进行无线通信，

其特征在于，包括有框体和天线，

所述天线使放射板的至少一部分的面相对所述框体的底面斜交地配置在所述框体内且使馈电点位于与该底面斜交的面上，

所述放射板包括与构成与所述框体的底面斜交的面的部分的上侧的端缘连结并且构成相对所述底面平行的面的部分，并且，在与所述框体的底面斜交的面内形成从所述馈电点向相对所述框体的底面平行的方向延伸的部分即与同轴电缆的内部导体连接的导电部，和与所述导电部延伸方向垂直的方向形成延伸的部分即与所述同轴电缆的外部导体连接的接地部，

在与构成所述斜交的面的部分的上侧的端缘连结并且构成相对所述底面平行的面的所述部分的面内，形成大致矩形形成的矩形部。

2.如权利要求1所述的信息通信装置，其特征在于，

所述天线由同轴电缆供电，

所述放射板的向所述平行方向延伸的部分与所述同轴电缆的内部导体连接，

所述放射板还包括在与所述框体的底面斜交的面内与所述同轴电缆的外部导体连接并且向相对所述框体的底面垂直方向延伸的部分。

3.如权利要求1所述的信息通信装置，其特征在于，

所述框体被构成为，不仅是底面，也把与所述底面交叉的一个侧面作为与地板面相对的向下的面来设置，

所述天线使与所述框体的底面斜交的面也相对所述一个侧面斜交地被配置在所述框体内。

4.一种天线，其特征在于，

放射板的至少一部分包括：相对水平面斜交地设置的面、相对该斜交的面成为钝角地与该斜交的面连接的面，

馈电点位于所述斜交的面上，

所述放射板包括与构成与所述水平面斜交的面的部分的上侧的端缘连结并且构成相对所述水平面平行的面的部分，并且，在与所述斜交的面内形成从所述馈电点向相对水平面平行的方向延伸的部分即与同轴电缆的内部导体连接的导电部，和与所述导电部延伸方向垂直的方向形成延伸的部分即与所述同轴电缆的外部导体连接的接地部，

在与构成所述斜交的面的部分的上侧的端缘连结并且构成相对水平面平行的面的所述部分的面内，形成大致矩形形成的矩形部。

5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，

由同轴电缆供电，

所述放射板的向所述平行方向延伸的部分与所述同轴电缆的内部导体连接，

所述放射板还包括在所述斜交的面内与所述同轴电缆的外部导体连接并且向相对水平面垂直方向延伸的部分。