CN102843171A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通信装置，所述通信装置包括：基板；高频耦合器，其包括形成为在所述基板上的导电图案的耦合电极和地；通信电路单元，其被构造为处理由所述耦合电极发送和接收的高频信号；以及谐振单元，其被构造为增大流入所述耦合电极的电流量。所述高频耦合器被构造成使得纵向长度比横向长度短。

Description

通信装置

技术领域

本说明书中公开的技术涉及用于执行非接触式通信的通信装置，并且更具体来讲，涉及通过使用微弱UWB信号进行近距离无线传输来执行通信的通信装置。

背景技术

非接触式通信是在零至大约数十厘米的传输距离传输数据的无线技术，并且其优点在于由于来自周边所存在的反射物的反射波较少，其较少受到干扰的影响，并且不必考虑确保保密性以及防止传输路径中非法侵入（hacking）。非接触式通信方法包括电容耦合法、电磁感应法和无线电通信法。

可以应用于高速通信的非接触式通信技术包括近距离无线传输技术，如，“TransferJet（注册商标）”（例如，参见www.transferjet.org/en/index.html（2011年6月14日时）。这种近距离无线传输技术基本上是使用感应电场的耦合作用来发送信号的方法，并且其通信装置包括：通信电路单元，其被构造为处理高频信号；耦合电极，其与地分隔开并且以相对于地的一定高度布置；以及谐振单元，其高效地向耦合电极提供高频信号。在本说明书中，耦合电极或包括耦合电极和谐振单元的部件也将被称作“高频耦合器”或“耦合器”。

近距离无线传输技术的一个特征包括使用微弱UWB（超宽带，Ultra Wide Band）信号以大约100Mbps的速度实现超高速数据传输。近距离无线传输技术的另一特征是UWB通信，其发送功率低。因此，距离无线设备3米的距离处的电场强度（无线电波的强度）等于或低于预定水平。换言之，这是对于附近存在的另一无线电系统几乎处于的噪声水平的微弱无线电。因此，用户可以无需取得任何许可而使用它（例如，参见《无线电法实施条例》（无线电管理委员会规则第14号，1950年），第6条第1款第（i）项，Radio LawEnforcement Regulations (Radio Regulatory Commission Rules No.14,1950),Section 6(1)(i))）。

另一方面，许多信息设备如个人计算机（PC）、数码相机、便携式电话和PDA（个人数字助理）等具有插入盒型（cartridge-type）外部存储器如记忆棒（memory stick，注册商标）和SD（Secure Digital，安全数字）卡的插槽，从而实现存储容量的扩展。此外，已提出内置无线通信功能的存储卡（例如，参见日本专利申请特开No.2001-77878和日本专利申请特开No.2006-216011）。即使信息设备如数码相机自身没有通信接口，当具有无线通信功能的存储卡装在插槽时，信息设备也能够以直接且简易的方式无线传输大容量数据，如记录在内部存储器或存储卡中的静止图像和运动图像（例如，参见www.eyefi.co.jp（2011年6月14日时))。

可供选择地，可以在存储卡中搭载近距离无线传输技术（例如，参见日本专利申请特开No.2010-67060）。当在存储卡中搭载近距离无线传输技术时，通过将地（ground）和耦合电极形成为在同一存储卡基板上的布线图案，能够容易地制成高频耦合器（例如，参见日本专利No.4345891，图23）。

在这种情况下，当将存储卡插入由金属壳体制成的信息设备中时，使用低传输功率的近距离传输技术有可能不能充分发挥通信性能。特别是，因为数码相机即使小且薄也必须具有能够抵抗掉落的强度，所以数码相机通常由金属壳体制成。

为此，当在存储卡中搭载近距离无线传输技术时，优选提高存储卡的端面部分处的发送功率，即，感应电场的耦合作用，当将存储卡插入信息设备的插槽时，所述端面部分暴露于外部。然而，随着感应电场强度的增大，辐射电磁场的强度提高，这样又可能影响附近存在的另一无线电系统，并且使得为了使用存储卡而必须取得许可。此外，这造成近距离无线传输中未使用的辐射电磁场的辐射，并且消耗了电功率。这样减弱了近距离无线传输本来需要的近场中的感应电场强度。

当将存储卡插入金属壳体内部时，辐射电磁场被壳体屏蔽而没有辐射到外部。因此，可能的方法是针对其内插入存储卡的数码相机取得根据无线电法的认证。例如，可以针对特定型号的数码相机，将具有近距离无线传输技术的存储卡的设计最优化并专门化。然而，需要制造和销售具有近距离传输技术的存储卡的厂商针对每种型号的数码相机都取得根据无线电法的认证，而不是取得存储卡自身的根据无线电法的认证，或者需要厂商针对每种型号的数码相机开发和制造存储卡，而这一负担将会是问题。换言之，优选存储卡自身满足无线电法的规定并且即使当存储卡插入金属装置壳体时也确保近距离无线传输的充分的性能。

发明内容

期望提供一种优良的通信装置，该通信装置能够通过使用微弱UWB信号进行近距离无线传输来通信。

还期望提供一种优良的通信装置，该通信装置能够通过使用微弱UWB信号进行近距离无线传输来通信，其中，通信装置被构造为例如存储卡的形式，并且通过被插入另一信息设备如数码相机来使用。

另外期望提供一种优良的通信装置，该通信装置插入另一个信息设备如数码相机中并且能够通过使用微弱UWB信号进行近距离无线传输来通信，其中，容易取得对于通信装置的根据无线电法的认证。

根据本技术的实施例，提供了一种通信装置，所述通信装置包括：基板；高频耦合器，其包括形成为在所述基板上的导电图案的耦合电极和地；通信电路单元，其被构造为处理由所述耦合电极发送和接收的高频信号；以及谐振单元，其被构造为增大流入所述耦合电极的电流量。所述高频耦合器被构造成使得纵向长度比横向长度短。

根据上述本技术的实施例，形成由连接在积累在所述耦合电极中的电荷的中心和积累在所述地中的镜像电荷的中心之间的线段构成的无穷小偶极子（infinitesimal dipole），并且所述高频信号被传输到被相对布置以致与所述无穷小偶极子的方向形成的角度θ几乎为零度的通信对方。

根据上述本技术的实施例，所述高频耦合器的纵向长度充分短于所述高频信号的半波。

根据上述本技术的实施例，所述耦合电极和所述地形成在所述基板的同一表面上。

根据上述本技术的实施例，所述基板具有多层结构。所述耦合电极和所述地形成在所述基板上的不同层中。

根据上述本技术的实施例，所述通信装置还包括所述基板上的第二地，其中，所述第二地与所述高频耦合器的地分开。

根据上述本技术的实施例，所述高频耦合器的地和所述第二地形成在所述基板的同一表面上并且由隙缝分开。

根据上述本技术的实施例，所述第二地用于将安装在所述基板上的除了所述谐振单元之外的电路部件接地。

根据上述本技术的实施例，所述通信装置被内置到存储卡中。所述基板是安装了存储器和用于所述存储卡的电路部件的存储卡基板。

根据上述本技术的实施例，所述通信装置被内置到信息设备中。所述基板是安装了所述信息设备的主电路部件的主电路基板。

根据本说明书中公开的技术，可以提供一种优良的通信装置，该通信装置可以通过使用微弱UWB信号进行近距离传输来通信，其中，所述通信装置被构造成例如存储卡的形式，并且通过插入另一信息设备如数码相机来使用。

根据本说明书中公开的技术，可以提供一种优良的通信装置，其中，所述通信装置被构造成例如存储卡的形式，并且通过提高附近感应电场中的发送功率，即使当通信装置插入另一信息设备如数码相机时，所述通信装置也能够适宜地执行近距离无线传输，并且容易取得对于通信装置的根据无线电法的认证。

根据本说明书中公开的技术，可以在基板上形成具有近场中的高性能的高频耦合器。因此，即使当具有将高频耦合器和通信模块内置的存储卡插入由金属壳体制成的数码相机等时，高频耦合器对于近场的性能劣化，也能够通过近距离无线传输以稳定的方式高速传输由数码相机所拍摄的图像的数据。

根据本说明书中公开的技术，可以在基板上形成具有低的远场辐射增益的高频耦合器。因此，即使当发送功率增大时，泄露到一定距离的电场强度小，因此，另一通信系统将不会受到影响。通过增大发送功率，其中本来执行近距离无线传输的近场的感应电场强度增大，因此，即使当装置插入由金属壳体制成的数码相机等时，装置也能够稳定地通信。

根据本说明书中公开的技术，构成纵向长度比横向长度短的高频耦合器，使得高频耦合器不在横向方向上发送无线电波。因此，对于具有将高频耦合器和通信模块内置的存储卡，能够减少来自位于横向方向的数码相机的金属壳体的反射波造成的干扰效应。

根据基于以下说明的附图和实施例的详细描述，本说明书中公开的技术的其它目的、特征和优点将变得清楚。

附图说明

图1是示出安装在存储卡中的高频耦合器的构造实例的图，其中，地和耦合电极形成为在同一存储卡基板上的布线图案；

图2是示出由于如图1所示的高频耦合器内沿着纵向方向流动的电流量的增加而导致产生辐射电磁场的情形；

图3是示出半波偶极天线的构造实例的图；

图4是示出安装在存储卡中的高频耦合器的另一构造实例的图，其中，地和耦合电极形成为在同一存储卡基板上的布线图案；

图5是示出如图1所示的存储卡基板12上布置的谐振单元和其它电路的实例的图；

图6A是示出当形成在存储卡基板12上的高频耦合器的纵向长度在变化而其横向长度恒定时远场中的辐射增益和近场中的耦合强度的变化的图；

图6B是示出高频耦合器的“纵向长度”和“横向长度”的定义的图；

图7是示出如图5中所示的存储卡基板12上布置的谐振单元和其它电路的实例的图；

图8是示出具有通过在主基板上形成耦合电极和地的导电图案而制成的高频耦合器的个人计算机实例的图；

图9是示意性示出用于近距离无线传输的高频耦合器的基本构造的图；

图10是示出当点电荷Q置于平面导体外部时镜像电荷-Q布置在平面导体内的情形的图；

图11是代表无穷小偶极子造成的电场的图；以及

图12是示出在电容负载天线周围产生的电场的图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。注意的是，在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示具有基本相同功能和结构的结构元件，并且省略对这些结构元件的重复说明。

即使信息设备如数码相机自身没有近距离无线传输功能，当具有近距离无线传输技术的存储卡插入信息设备时，信息设备也能够以直接且简易的方式无线传输大容量数据如所拍摄的静止图像和运动图像。首先，将对近距离无线传输技术的原理进行说明。

在近距离无线传输中，使用如图9所示的高频耦合器作为天线元件。高频耦合器90具有平面耦合电极91和包括串联导体92和并联导体93的谐振单元，并且经由高频信号传输路径95与通信电路单元96连接。

高频通信信号流入耦合电极91，在耦合电极91中积累电荷。在这种情形下，经由传输路径流到耦合电极91的电流由于包括串联导体92和并联导体93的谐振单元的谐振效应而被放大，并且积累了更多的电荷。当电荷Q积累在耦合电极91中时，在地94中累积镜像电荷-Q。

在这种情况下，当点电荷Q置于平面导体外部时，镜像电荷-Q（假想地代表表面电荷分布）布置在平面导体内，并且这在本说明书所属领域中是熟知的，例如沟口正的所著的《电磁学》（Electromagnetism）（裳华房，第54页至第57页）中描述的。图10是示出当点电荷Q置于平面导体外部时镜像电荷-Q布置在平面导体内的情形的图。在这个图中，平面导体对应于地94，并且置于平面导体外部的点电荷Q对应于耦合电极91的积累电荷。理论上，平面导体是无限大的，但事实上，即使平面导体不是无限大的平面，从点电荷Q到导体表面末端的距离充分大于从点电荷Q到导体表面的（最短）距离也可以。

作为如上所述的点电荷Q和镜像电荷-Q积累的结果，形成连接积累在耦合电极91中的电荷Q的中心与积累在地94中的镜像电荷-Q的中心之间的线段所构成的无穷小偶极子（严格来说，点电荷Q和镜像电荷-Q具有立体体积，并且所形成的无穷小偶极子连接在电荷Q的中心和镜像电荷-Q的中心之间）。本文中提及的“无穷小偶极子”意味着“电荷间的距离极短的电偶极子”。例如，虫明康人所著的《天线和无线电传播》（Antennas and Radio Propagation）（Corona Publishing有限公司，第16页至第18页）也描述了“无穷小偶极子”。无穷小偶极子产生电场的横波分量E_θ、电场的纵波分量E_R和围绕无穷小偶极子的磁场H_φ。

图11示出无穷小偶极子产生的电场。如图中所示，电场的横波分量E_θ在与传播方向垂直的方向上振荡，并且电场的纵波分量E_R在与传播方向平行的方向上振荡。围绕无穷小偶极子（未示出）产生磁场H_φ。以下的表达式(1)至(3)代表无穷小偶极子产生的电磁场。在这些表达式中，与距离R的立方成反比的分量是静态电磁场，与距离R的平方成反比的分量是感应电磁场，并且与距离R成反比的分量是辐射电磁场。感应电磁场对应于“近场”，因为它随着距离而大幅度衰减。与之相对，辐射电磁场对应于“远场”，因为它随着距离的衰减较小。

$E_{\mathrm{\θ}}=\frac{{\mathrm{pe}}^{-\mathrm{jkR}}}{4\mathrm{\π\ϵ}}(\frac{1}{R^3}+\frac{\mathrm{jk}}{R^2}-\frac{k^2}{R})\sin \mathrm{\θ}...\left(1\right)$

$E_R=\frac{{\mathrm{pe}}^{-\mathrm{jkR}}}{2\mathrm{\π\ϵ}}(\frac{1}{R^3}+\frac{\mathrm{jk}}{R^2})\cos \mathrm{\θ}...\left(2\right)$

$H_{\mathrm{\φ}}=\frac{{\mathrm{j\ωpe}}^{-\mathrm{jkR}}}{4\mathrm{\π}}(\frac{1}{R^2}+\frac{\mathrm{jk}}{R})\sin \mathrm{\θ}...\left(3\right)$

然而，在以上的表达式(1)至(3)中，分别用以下的表达式(4)、(5)定义无穷小偶极子矩p和距离R。

p＝Ql

$R=\sqrt{x^2+y^2+z^2}$

为了抑制到周边系统的干扰波，优选地使用不包括辐射电磁场的纵波E_R，同时抑制包括辐射电磁场的横波E_θ。这是因为，如可以从以上表达式(1)、(2)中得知的，电场的横波分量E_θ包括对应于远场的辐射电磁场，而纵波分量E_R不包括辐射电磁场。

如从以上表达式(2)中可见，当与无穷小偶极子的方向所形成角度θ为0度时，纵波E_R分量达到最大值。因此，为了高效使用电场的纵波E_R并执行近距离无线传输，优选地相对地布置通信对方的高频耦合器使得与无穷小偶极子的方向形成的角度θ几乎为0度，从而传输高频电场信号。利用包括串联导体92和并联导体93的谐振单元，能够增大流入耦合电极91的高频信号的电流量，并且能够积累更多的电荷Q。结果，能够增大积累在耦合电极91中的电荷Q和地94这一侧的镜像电荷-Q所形成的无穷小偶极子矩p，并且由纵波E_R形成的高频电场信号能够向与无穷小偶极子的方向形成的角度θ几乎为0度的传播方向高效地辐射。

如图9所示的高频耦合器90具有与如图12所示的“电容负载”天线类似的结构，通过将金属片安装在天线元件的顶端来形成电容，使得天线的高度减小而制成该“电容负载”天线。图中所示的电容负载天线沿着天线辐射元件的周向B₁和B2辐射无线电波，但是方向A是没有辐射无线电波的无效点。当详细考虑围绕天线产生的电磁场时，要理解的是，产生以下电磁场：与到天线的距离成反比而衰减的辐射电磁场、与到天线的距离的平方成反比衰减的感应电磁场和与到天线的距离的立方成反比衰减的静态电磁场。沿着天线辐射元件的周向B₁和B2辐射的无线电波对应于主要包括辐射电磁场分量的横波E_θ。

为了抑制如图9所示的高频耦合器90的远场增益，要求高频耦合器90不要如图12所示的电容负载天线那样动作。因此，优选抑制沿着与耦合电极91垂直的方向流动的电流量。例如，当耦合电极11距离地94的高度被设置成相对于所使用的UWB信号的波长可以忽视的水平时，能够抑制沿着垂直方向的电流量，以阻止高频耦合器90像电容负载天线那样动作。

为了提高如图9所示的高频耦合器90的近场增益，流入电容负载天线顶端的金属片（对应于耦合电极91）的电流量增大，使得沿着图12中的方向A辐射的、主要包括感应电场分量的无线电波的纵波E_R增加。

随后，将考虑使用近距离无线传输技术的存储卡的构造方法。

为了实现使用近距离无线传输技术实现存储卡，本专利申请的申请人提及以下的两个条件。

（1）提高感应电场、即近场中的发送功率，并且即使当存储卡插入另一信息设备如数码相机中时，存储卡也能够以适宜的方式执行近距离无线传输。（2）抑制由于产生辐射电磁场、即远场导致对其它现有通信系统施加的影响。

当在存储卡中使用近距离无线传输技术时，通过将地和耦合电极形成为在同一存储卡基板上的布线图案，可以容易地制成高频耦合器。图1示出安装在存储卡中的高频耦合器10的构造实例，其中，地14和耦合电极11形成为在同一存储卡基板12上的布线图案。

然而，在图1中，省去谐振单元、通信电路单元和其它电路。图5示出存储卡基板12上电路的布置实例。地14不仅充当用于取得与积累在耦合电极11中的点电荷Q对应的镜像电荷-Q的平面导体，而且还充当安装在存储卡基板12上的各电路部件的地。因此，如图5中所示，在地14上安装以下的电路：谐振单元51，其被构造为增加流入耦合电极11的电流量；通信电路单元52，其被构造为处理通过近距离无线传输而发送和接收的高频信号；控制单元53，其被构造为控制存储卡整体运行；以及存储器54等等。各电路部件的GND端接地，连接到地14。

将考虑如图1所示的在存储卡基板12上产生电场的作用。

优选提高存储卡端面部分处的发送功率，即，感应电场的耦合作用，当存储卡插入信息设备如数码相机的插槽时，所述端面部分暴露于外部。为此，耦合电极11的导电图案形成在存储卡基板12上，位于靠近插槽的插入端口的端缘（与连接器相对侧的端缘，未示出）。

当使电流流入耦合电极11以积累电荷Q并且形成如图11所示的无穷小偶极子时，地14对应于图10中的平面导体，并且镜像电荷-Q（假想地代表表面电荷分布）布置在地14内。理论上，平面导体为无穷大（如上所述），但是在如图1所示的构造实例中，事实上，在存储卡基板12上形成具有尽可能大的尺寸的地14的导电图案。

在这种情况下，当将SD卡视为使用近距离无线传输技术的存储卡时，存储卡的尺寸为32mm×24mm，其中，卡的纵向长度比卡的横向长度长。自然地，存储卡基板12的尺寸其纵向长度比横向长度长。因此，如图1的构造实例中所示地，在存储卡基板12上形成具有尽可能大的尺寸的地14的导电图案，高频耦合器10具有其纵向长度比其横向长度长的尺寸。

在这种情况下，如图2中所示，尤其是在高频耦合器10中的地14上，沿着纵向方向流动的电流量增大。因此，如图中的虚线所示，沿着横向方向辐射的辐射电磁场的强度增大。结果，辐射在近距离无线传输中没有用到的辐射电磁场，并且这消耗了发送功率。因此，近距离无线传输本来所需的近场的感应电场强度减弱。因此，难以达到以上条件(1)，即，提高感应电场、即近场中的发送功率。

具体来讲，在使用微弱UWB信号的TransferJet中，SD卡的尺寸几乎是所使用频率的半波的长度。为此，形成在存储卡基板14上的耦合电极11和地14被集成，并且如图3所示的半波偶极子天线那样动作。结果，如上所述，沿着横向方向辐射远场的强的无线电波。

为了满足以上条件（2），即，为了抑制“对其它现有通信系统施加的影响”，优选抑制辐射电磁场的强度。例如，当将其制成支持无线通信的产品时，必须将所辐射电场的强度抑制到一定标准或更低水平，以取得根据无线电法的认证。如图1所示的高频耦合器10如参照图2和图3所说明的，具有远场的高辐射增益。为了满足根据无线电法的标准，只有选择减小发送功率。结果，这样减弱了本来用于近距离无线传输的近场的感应电场强度，从而难以执行稳定的通信。

因为数码相机即使小且薄，也需要具有能够抵抗掉落的强度，所以数码相机通常是由金属壳体制成的（如前所述）。当如图1所示的存储卡插入数码相机时，高频耦合器10被金属环绕，这阻挡了电场辐射。因此，作为耦合装置的性能降低，并且这样使得通信不稳定。还可以考虑到高频耦合器10的性能，对于存储卡的插槽及其周围的部分来设计数码相机。然而，一般地，不同的制造商设计并制造数码相机和具有近距离无线传输功能的存储卡。因此，所有的数码相机制造商提供支持具有近距离无线通信功能的存储卡的产品是不切实际的。

此外，沿着如图2所示的存储卡基板12的横向方向辐射的辐射电磁场使得，当存储卡插入数码相机的插槽时，存储卡被金属环绕，并且远场的辐射增益降低。因此，当存储卡插入数码相机中时，即使采用用于取得本来执行近距离无线传输的近场的感应电场强度的发送功率，所辐射电场的强度也满足根据无线电法的标准。然而，在这种情况下，不是存储卡独自地，而是装到数码相机的存储卡需要取得根据无线电法的认证。换言之，要针对每种型号的数码相机取得根据无线电法的认证，并且对于制造和销售具有近距离无线传输技术的存储卡的厂商这种负担将会造成问题。

在如图1所示的高频耦合器10的构造实例中，以上内容被总结如下。因为高频耦合器10的纵向长度比其横向长度长，所以在高频耦合器10中沿着纵向方向流动的电流量增大，并且尤其是地14上的电流量增大，这使沿着横向方向辐射的远场的辐射电磁场的强度增大。相反，当能够在存储卡基板12上制成沿着横向方向辐射低水平的远场辐射电磁场的高频耦合器10时，即使增大发送功率来补偿沿着横向方向的低水平辐射，也不违反无线电法的规定。因此，通过增大发送功率来增大近场的感应电场强度，能够确保近距离无线传输的充分的通信性能。

因此，将考虑如下的构造实例：如图4中所示，缩短地14的导电图案的纵向长度的长度，以减小高频耦合器内沿着纵向方向流动的电流量，从而有助于远场的辐射增益。在这种情况下，即使当用作存储卡的SD卡的尺寸是所使用频率的几乎半波时，高频耦合器10的纵向长度的长度也比半波短得多。因此，耦合电极11和地14不像半波偶极子天线（参见图3）那样一体地动作，并且能够抑制沿着横向方向辐射的远场的辐射电磁场的强度。结果，将发送功率高效地分配至使用近场的感应电场的近距离无线传输，并且能够确保充分的通信性能。另外，远场的辐射电场的强度有望被抑制到根据无线电法预定的标准或更低的水平。

在如图4所示的实例中，耦合电极11和地14形成在存储卡基板12的同一表面上。可选择地，耦合电极11和地14可以形成在同一多层基板中的不同层（未示出）中。

图6A分别示出当形成在存储卡基板12上的高频耦合器10的横向长度保持恒定（20mm）但是其纵向长度变化时的近场的耦合强度[dB](图中绘制为■)和远场的辐射增益[dBi]（图中绘制为◆）的变化。应该注意，本文提及的高频耦合器10的“纵向长度”和“横向长度”分别被定义为图6B所示的长度。

高频耦合器10的“纵向长度”对应于沿着如图11所示的无穷小偶极子矩的方向或者沿着其主要分量是感应电场的纵向波ER的振荡方向的高频耦合器长度。高频耦合器10的“横向长度”是沿着与纵向长度垂直的方向的高频耦合器长度。如图1和图4中所示，当高频耦合器10形成为存储卡基板12上的导电图案时，高频耦合器10的“横向长度”对应于与存储卡基板12的宽度方向平行的方向的长度。

在图6A中，在由虚线划分的左侧的区域中，高频耦合器10的纵向长度比其横向长度短，但是在右侧的区域中，高频耦合器10的纵向长度比其横向长度长。当高频耦合器10的纵向长度比其横向长度短时，将远场的辐射增益抑制至低水平，并且能够满足根据无线电法的标准。当高频耦合器10的纵向长度比其横向长度短时，近场的耦合强度高度稳定，因此能够稳定地执行近距离无线传输。

另一方面，当高频耦合器10的纵向长度比其横向长度长时，远场的辐射增益增大，并且超过根据无线电法的标准，这使得难以取得认证。此外，因为由于远场的辐射增益而消耗了发送功率，所以这样使近距离无线传输本来需要的近场的感应电场强度减弱。在这种情况下，当发送功率降低至根据无线电法的标准或更低水平时，近场的感应电场进一步减弱，并且这样使得近距离无线传输成为更加不稳定的通信。

如上所述，当高频耦合器10的纵向长度被形成为比其横向长度短时，能够在存储卡基板12上设置具有近场性能好的高频耦合器。因此，具有内置的高频耦合器10和通信模块的存储卡插入由金属壳体制成的数码相机等时，即使高频耦合器的近场的性能劣化，也能够通过近距离无线传输以稳定的方式高速传输数码相机所拍摄图像的数据。

形成在存储卡基板12上的高频耦合器10其纵向长度比横向长度短，因此，高频耦合器10具有较低的远场辐射增益。因此，即使当发送功率增加时，泄露至一定距离的电场强度小，因此将不会影响到另一通信系统。通过增加发送功率，本来执行近距离无线传输的近场的感应电场强度增加，因此，即使当装置插入由金属壳体制成的数码相机等中时，装置也能够稳定地进行通信。

形成在存储卡基板12上的高频耦合器10其纵向长度比横向长度短，因此，无线电波不沿着横向方向辐射。因此，能够减少来自位于横向方向的数码相机的金属壳体的反射波对于具有内置的高频耦合器10和通信模块的存储卡造成的干扰效应。

顺便一提，形成在存储卡基板12上的地14不只充当用于取得与积累在耦合电极11中的点电荷Q对应的镜像电荷-Q的平面导体，而且还充当安装在存储卡基板12上的各电路部件的地。当如图4中所示缩短地14的导电图案的纵向长度的长度时，作为其它电路部件的地的面积的大小减小。

因此，如图7中所示，可以在地14的导电图案中设置隙缝14C，而不是形成集成了高频耦合器的地和其它电路部件的地的导电图案，使得导电图案分成用于高频耦合器的第一地部分14A和用于其它电路部件的第二地部分14B。用于高频耦合器的第一地部分14A的纵向长度形成为比横向长度短，将远场的辐射增益抑制至低水平以满足根据无线电法的标准，并且近场的耦合强度能够被保持在高水平以稳定执行近距离无线传输。谐振单元51安装在第一地部分14A上。诸如通信电路单元52、控制单元53和存储器54的电路安装在第二地部分14B上，并且各电路部件52至54的GND端子接地到第二地部分14B。

在如图7中所示的实例中，第一地部分14A和第二地部分14B形成在存储卡基板12的同一表面上。可选地，第一地部分14A和第二地部分14B可以形成在同一多层基板中的不同层（未示出）中。

要理解的是，当在存储卡基板12上没有布置其它电路部件时，不需要在地14中设置隙缝以形成与第一地部分14A分开的第二地部分14B，并且只要缩短地14的纵向长度就足够了。

应该注意，可以如以下构造构成本说明书中公开的技术。

（1）一种通信装置，所述通信装置包括：基板；高频耦合器，其包括形成为在所述基板上的导电图案的耦合电极和地；通信电路单元，其被构造为处理由所述耦合电极发送和接收的高频信号；以及谐振单元，其被构造为增大流入所述耦合电极的电流量，其中，所述高频耦合器被构造成使得纵向长度比横向长度短。

（2）根据（1）所述的通信装置，其中，形成由连接在积累在所述耦合电极的电荷的中心和积累在所述地中的镜像电荷的中心之间的线段构成的无穷小偶极子，并且所述高频信号被传输到被相对布置以致与所述无穷小偶极子的方向形成的角度θ几乎为零度的通信对方。

（3）根据（1）所述的通信装置，其中，所述高频耦合器的纵向长度充分短于所述高频信号的半波。

（4）根据（1）所述的通信装置，其中，所述耦合电极和所述地形成在所述基板的同一表面上。

（5）根据（1）所述的通信装置，其中，所述基板具有多层结构，并且所述耦合电极和所述地形成在所述基板上的不同层中。

（6）根据（1）所述的通信装置，还包括所述基板上的第二地，其中，所述第二地与所述高频耦合器的地分开。

（7）根据（6）所述的通信装置，其中，所述高频耦合器的地和所述第二地形成在所述基板的同一表面上并且由隙缝分开。

（8）根据（6）所述的通信装置，其中，所述第二地用于将安装在所述基板上的除了所述谐振单元之外的电路部件接地。

（9）根据（1）至（8）中的任一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被内置到存储卡中，并且所述基板是安装了存储器和用于所述存储卡的电路部件的存储卡基板。

（10）根据（1）至（8）中的任一项所述的通信装置，其中，所述通信装置被内置到信息设备中，并且所述基板是安装了所述信息设备的主电路部件的主电路基板。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可能出现各种修改、组合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围内。

在本说明书中，主要已描述的实施例是用形成在存储卡基板上的耦合电极和地的导电图案制成的高频耦合器。然而，本说明书中公开的技术的主旨不限于此。可供选择地，用通过在不同于存储卡的电路基板上形成耦合电极和地的导电图案而制成的高频耦合器，都能够实现通过近距离无线传输进行通信的通信装置。

例如，如图8中所示，可以在主电路基板（母板）上形成纵向长度比横向长度短的耦合电极和地的导电图案，并且可以在个人计算机中设置具有高频耦合器的通信装置，所述高频耦合器能够将远场的辐射增益降低至低水平并且稳定地执行近距离无线传输。

简而言之，本技术已被作为示例的形式公开，并且不应该以限制的方式理解本说明书的描述内容。为了确定本技术的主旨，应该考虑权利要求书。

本发明包含与2011年6月20日提交于日本专利局的日本在先专利申请JP 2011-136773中公开的主题相关的主题，该在先专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

Claims (10)

1.一种通信装置，所述通信装置包括：

基板；

高频耦合器，所述高频耦合器包括形成为在所述基板上的导电图案的耦合电极和地；

通信电路单元，所述通信电路单元被构造为处理由所述耦合电极发送和接收的高频信号；以及

谐振单元，所述谐振单元被构造为增大流入所述耦合电极的电流量，

其中，所述高频耦合器被构造成使得纵向长度比横向长度短。

2.根据权利要求1所述的通信装置，

其中，形成由连接在积累在所述耦合电极中的电荷的中心和积累在所述地中的镜像电荷的中心之间的线段构成的无穷小偶极子，并且所述高频信号被传输到被相对布置以致与所述无穷小偶极子的方向形成的角度θ几乎为零度的通信对方。

3.根据权利要求1所述的通信装置，

其中，所述高频耦合器的纵向长度充分短于所述高频信号的半波。

4.根据权利要求1所述的通信装置，

其中，所述耦合电极和所述地形成在所述基板的同一表面上。

5.根据权利要求1所述的通信装置，

其中，所述基板具有多层结构，并且

所述耦合电极和所述地形成在所述基板上的不同层中。

6.根据权利要求1所述的通信装置，还包括：

所述基板上的第二地，

其中，所述第二地与所述高频耦合器的地分开。

7.根据权利要求6所述的通信装置，

其中，所述高频耦合器的地和所述第二地形成在所述基板的同一表面上并且由隙缝分开。

8.根据权利要求6所述的通信装置，

其中，所述第二地用于将安装在所述基板上的除了所述谐振单元之外的电路部件接地。

9.根据权利要求1所述的通信装置，

其中，所述通信装置被内置到存储卡中，并且

所述基板是安装了存储器和用于所述存储卡的电路部件的存储卡基板。

10.根据权利要求1所述的通信装置，

其中，所述通信装置被内置到信息设备中，并且

所述基板是安装了所述信息设备的主电路部件的主电路基板。

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