JP2010154488A - Communication processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部装置に挿入されて使用され、通信機能を有する通信処理装置に関する。 The present invention relates to a communication processing apparatus that is used by being inserted into an external apparatus and has a communication function.
通信処理装置の一種であるPCカードは、様々なカードサイズ及びピン数のものが規定されており、外部装置であるPC(personal computer)のカードスロットに挿入されて使用される。例えば、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)によって策定されたノートパソコン向けの拡張カードの規格であるエキスプレスカード(Express Card)/34では、コネクタのピン数は26ピンであり、コネクタが形成されている幅の長さは34mmであり、側面の幅の長さは75mmであると規定されている。 PC cards, which are a type of communication processing device, are defined in various card sizes and pin numbers, and are used by being inserted into a card slot of a PC (personal computer), which is an external device. For example, in the Express Card (Express Card) / 34, which is an expansion card standard for notebook PCs formulated by PCMCIA (Personal Computer Memory Card Association), the number of pins of the connector is 26 and the connector is formed. The width is 34 mm, and the side width is 75 mm.
また、通信に利用されるPCカードの無線アンテナは、本体の外部に配置されるものがあるが、使用時においては、PCから発せられるノイズの影響を受けないようにするため、PCのカードスロットからできるだけ離す必要がある。また、特に対象となる外部機器がノート型のPCの場合には、PCカードの無線アンテナは、持ち運びに邪魔にならないようにコンパクトに配置される必要もある。したがって、PCカードの無線アンテナは、使用時にはPCの本体から離すことができるように構成され、また、収納時には折りたたむことにより突起量を最小にできるように構成されることが望ましく、例えば、折りたたみ可能に構成(可動式アンテナとして構成)すれば良い(例えば、特許文献1を参照。)。 Also, some PC card radio antennas used for communication are arranged outside the main body, but when used, the card slot of the PC is used so as not to be affected by noise emitted from the PC. Should be as far away as possible. In particular, when the target external device is a notebook PC, the wireless antenna of the PC card needs to be arranged in a compact manner so as not to interfere with carrying. Therefore, it is desirable that the wireless antenna of the PC card is configured so that it can be separated from the main body of the PC when in use, and is preferably configured so that the amount of protrusion can be minimized by folding when stored. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、3GPP2(Third Generation Partnership Project 2)により標準化された日本国におけるCDMA(code division multiple access)通信においては、824MHz〜925MHz、及び1.92GHz〜2.130GHzの周波数帯域をカバーすることが規定されている。ここで、PCカードでは、この規定を担保しつつ通信品質を向上するために、アンテナ構成をメインアンテナとサブアンテナの二つにより構成することによってダイバーシティによる受信を実現する。また、PCカードでは、GPS通信による測位機能が搭載されることが望まれており、以下に説明するように、当該機能をサブアンテナにより実現する。 By the way, in CDMA (code division multiple access) communication in Japan standardized by 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), it is specified to cover frequency bands of 824 MHz to 925 MHz and 1.92 GHz to 2.130 GHz. ing. Here, in the PC card, in order to improve communication quality while ensuring this rule, reception by diversity is realized by configuring the antenna configuration with two main antennas and sub-antennas. In addition, it is desired that a positioning function by GPS communication is mounted on a PC card, and the function is realized by a sub-antenna as described below.
ここで、PCカードのメインアンテナは、収納時に便利なように小型化・薄型化すると、周波数の調整が難しくなってしまう。CDMA通信においては、800MHz、900MHz、1.9GHz、2.1GHzにおいてアンテナ特性が得られる必要があるが、小型化(薄型化)してしまうと、構成上ばらつきがでてしまい、特にアンテナのエレメント長が短くなるため長さのばらつきによる影響が大きくなってしまう問題点がある。 Here, if the main antenna of the PC card is reduced in size and thickness so as to be convenient when stored, it becomes difficult to adjust the frequency. In CDMA communication, it is necessary to obtain antenna characteristics at 800 MHz, 900 MHz, 1.9 GHz, and 2.1 GHz. However, when the size is reduced (thinned), variations in configuration occur, and in particular, antenna elements. Since the length is shortened, there is a problem that the influence due to the variation in length becomes large.
例えば、メインアンテナをCDMA通信において800MHzに共振させるためには、メインアンテナの全長(厳密にいうと、アンテナのエレメントは、蛇行(メアンダ)状に形成されており、それを直線に引き伸ばしたときの長さ)を約λ/4(波長の4分の1の長さ)にする必要があるため、蛇行する周期のピッチ間隔を狭くして折り返しを増やし、エレメントの長さを稼ぐ必要がある。しかしながら、板金のリード幅を細くして全長を確保すると、アンテナエレメントの強度が低下してしまう。一方で、アンテナエレメントが形成されるアンテナケース(アンテナ台)によってアンテナエレメントの強度の低下を防止するように構成すると、アンテナケースが複雑な構造になってしまって大型化してしまい、結局、メインアンテナの小型化が困難になってしまう。 For example, in order to cause the main antenna to resonate at 800 MHz in CDMA communication, the entire length of the main antenna (strictly speaking, the antenna element is formed in a meander shape, and when it is stretched in a straight line, Since the length) needs to be about λ / 4 (a quarter of the wavelength), the pitch interval of the meandering period needs to be narrowed to increase the turnaround and increase the length of the element. However, if the lead width of the sheet metal is narrowed to ensure the entire length, the strength of the antenna element is reduced. On the other hand, if the antenna case (antenna mount) on which the antenna element is formed is configured to prevent a decrease in strength of the antenna element, the antenna case becomes a complicated structure and becomes large, and eventually the main antenna. It becomes difficult to reduce the size.
したがって、メインアンテナにGPS通信の機能を持たせるのは難しいため、サブアンテナに当該機能を持たせることが多い。また、サブアンテナは、PCカードの内部基板上に配置されており、天頂方向(大地を天底方向とする)に平均的に利得が取れるように構成されている。したがって、PC本体に備えられているカードスロットにPCカードを挿入すれば、自然にサブアンテナは天頂方向に向くため、平均的に利得を取ることができる。 Therefore, since it is difficult to give the main antenna a function of GPS communication, the sub antenna often has the function. The sub-antenna is disposed on the internal substrate of the PC card, and is configured to obtain an average gain in the zenith direction (the earth is the nadir direction). Therefore, if a PC card is inserted into a card slot provided in the PC main body, the sub-antenna naturally faces the zenith direction, so that an average gain can be obtained.
しかし、PCカードを挿入するためのカードスロットが存在しないPCの場合には、PCに備えられている通信用のインターフェース(例えば、USBインターフェース)にアダプタ(例えば、USBアダプタ)を装着し、当該アダプタにPCカードを装着することにより、PC本体とPCカードとを接続する構成が採られる。このような構成の場合には、PCカードがどのように配置されるか分からず、場合によっては、サブアンテナが天頂方向に向かない可能性があり、平均的に利得を取ることができなくなってしまう問題点がある。そのため、サブアンテナは、あらゆる使用条件に適合させるために、一般的には、直線偏波のモノポールアンテナ又はヘリカルアンテナを採用していた。 However, in the case of a PC that does not have a card slot for inserting a PC card, an adapter (for example, a USB adapter) is attached to a communication interface (for example, a USB interface) provided in the PC, and the adapter A configuration is adopted in which the PC main body and the PC card are connected by mounting the PC card. In such a configuration, it is not known how the PC card is arranged, and in some cases, the sub-antenna may not be directed to the zenith direction, and it is impossible to obtain a gain on average. There is a problem. Therefore, the sub-antenna generally employs a linearly polarized monopole antenna or a helical antenna in order to adapt to all use conditions.
また、メインアンテナをPCカードの本体に収納した場合、メインアンテナの先端部分とサブアンテナが近接に配置されてしまうため、メインアンテナをPCカードの本体に収納した状態で通信を行ったときには、共振周波数が干渉してしまい、双方の通信品質が劣化してしまう可能性がある。 When the main antenna is stored in the PC card body, the tip of the main antenna and the sub-antenna are placed close to each other. Therefore, when communication is performed with the main antenna stored in the PC card body, resonance occurs. There is a possibility that the frequency interferes and the communication quality of both is deteriorated.
また、PCカードにおいて、メインアンテナは、データの送受信を行い、サブアンテナは、データの受信とGPS通信に係るデータの受信を行うように設計されている場合には、ダイバーシティ受信時において、メインアンテナによるデータの送信にかかる電力(送信時電力)がサブアンテナに妨害を与える可能性がある。この妨害を除去するために、サブアンテナの受信回路にフィルタを設けて除去する方法と、メインアンテナとの距離をとって空間による減衰によって対応する方法が考えられる。前者では、フィルタを設けるために大型化及びコストの増加というデメリットがあり、後者では、メインアンテナとの距離をとるために大型化するというデメリットがある。 In the PC card, when the main antenna is designed to transmit and receive data and the sub antenna is designed to receive data and data related to GPS communication, the main antenna can be used for diversity reception. There is a possibility that the power (transmission power) required for data transmission due to will interfere with the sub-antenna. In order to remove this interference, a method of removing the sub-antenna receiving circuit by providing a filter, and a method of taking a distance from the main antenna and dealing with the attenuation by space can be considered. The former has the demerits of an increase in size and cost due to the provision of a filter, and the latter has the demerit of an increase in size to take a distance from the main antenna.
また、メインアンテナは、蛇行(メアンダ)状に板金が形成されており、蛇行する周期のピッチ間隔を変化させることにより、1本のアンテナで複数の共振を可能にしている。インターフェースのピン数が多いPCカードでは、幅が広いため、メインアンテナを大きく形成することができ、スペック通りのアンテナ特性を確保することができる。例えば、ピン数が68本のCF(Compact Flash)の場合では、幅が54mmあり、アンテナの外形サイズを50mm近く占有できるため、アンテナ特性の確保が容易である。 In addition, the main antenna has a meander-shaped sheet metal, and a plurality of resonances can be performed with one antenna by changing the pitch interval of the meandering period. Since the PC card having a large number of interface pins has a wide width, the main antenna can be formed large, and the antenna characteristics as specified can be ensured. For example, in the case of a CF (Compact Flash) having 68 pins, the width is 54 mm, and the outer size of the antenna can be occupied nearly 50 mm, so it is easy to ensure the antenna characteristics.
しかし、インターフェースのピン数が少ないPCカードでは、幅が狭いため、メインアンテナを大きく形成することができず、スペック通りのアンテナ特性を確保することが困難である。例えば、エキスプレスカード/34(Express Card/34)では、コネクタのピン数は26ピンであり、コネクタが形成されている幅の長さは34mmであるため、アンテナの外形サイズを小さくしなければならず、周波数の調整が難しく、アンテナ特性の確保が困難である。 However, since the PC card with a small number of interface pins has a small width, the main antenna cannot be formed large, and it is difficult to ensure the antenna characteristics as specified. For example, in the Express Card / 34 (Express Card / 34), the number of pins of the connector is 26 pins, and the width of the width in which the connector is formed is 34 mm. Therefore, the external size of the antenna must be reduced. Therefore, it is difficult to adjust the frequency, and it is difficult to ensure the antenna characteristics.
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、メインアンテナを小型化・薄型化をしてもアンテナ特性を十分に確保することができる通信処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and one of its purposes is a communication processing apparatus that can sufficiently ensure antenna characteristics even if the main antenna is reduced in size and thickness. Is to provide.
本発明に係る通信処理装置は、上記課題を解決するために、一方端側の端面に所定の規格に準拠したインターフェースが露出するための開口部が形成されている本体と、第1の周波数に共振する第1のアンテナが形成されているアンテナ台と、前記本体の他方端側に切り欠いて形成されており、前記アンテナ台を収納する収納部と、前記収納部に前記アンテナ台を取り付け、前記収納部の平面に対して前記第1のアンテナを所定の角度に設定可能な回転機構を有する保持部と、前記本体に内蔵されており、第2の周波数に共振する第2のアンテナが表面に配置されている基板と、前記本体の他方端側に切り欠いて形成されている部分であって、前記第2のアンテナが配置されている場所に対向する場所に配置される無給電素子と、を備え、前記第2のアンテナは、前記基板の表面であって、前記本体の他方端側に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a communication processing apparatus according to the present invention has a main body in which an opening for exposing an interface conforming to a predetermined standard is formed on an end surface on one end side, and a first frequency. An antenna base on which a resonating first antenna is formed; a cutout formed on the other end side of the main body; a storage part for storing the antenna base; and the antenna base attached to the storage part; A holding unit having a rotation mechanism capable of setting the first antenna to a predetermined angle with respect to the plane of the storage unit, and a second antenna that is built in the main body and resonates at a second frequency is a surface. A parasitic element disposed at a location opposite to the location where the second antenna is disposed, the substrate being disposed on the other end side of the main body, , With and before The second antenna is a surface of said substrate, characterized in that it is disposed at the other end of the body.
また、上記通信処理装置では、前記第1のアンテナのエレメントは、前記アンテナ台において、曲線形状により形成されており、隣接する曲線の先端同士が静電容量結合するように形成されていることが好ましい。 In the communication processing apparatus, the element of the first antenna is formed in a curved shape on the antenna base, and is formed so that the ends of adjacent curves are capacitively coupled to each other. preferable.
また、上記通信処理装置では、前記第1のアンテナのエレメントは、前記アンテナ台において、前記保持部により保持されている一方端部から他方端部へ行くほど間隔が密になる曲線形状により形成されていることが好ましい。 Further, in the communication processing device, the element of the first antenna is formed in a curved shape in which the interval becomes closer from one end portion held by the holding portion to the other end portion in the antenna base. It is preferable.
また、上記通信処理装置では、前記無給電素子は、前記第1のアンテナのエレメントと同様に一方端側から他方端側へ行くほど間隔が密になる曲線形状により形成されており、前記第1のアンテナのエレメントと静電容量結合するように、所定の間隔で配置されていることが好ましい。 Further, in the communication processing device, the parasitic element is formed in a curved shape in which the interval becomes denser from the one end side to the other end side, similarly to the element of the first antenna. It is preferable that the antenna elements are arranged at predetermined intervals so as to be capacitively coupled to the antenna elements.
また、上記通信処理装置では、前記無給電素子は、前記第2のアンテナのエレメントの一部を覆うように配置されていることが好ましい。 In the communication processing apparatus, it is preferable that the parasitic element is arranged so as to cover a part of the element of the second antenna.
本発明によれば、アンテナ特性を十分に確保することができる。 According to the present invention, sufficient antenna characteristics can be ensured.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る通信処理装置1は、無線通信用のアンテナを有しているPCカードに利用され、例えば、図1に示すように、PC(Personal Computer)101のカードスロット102に挿入又はPC101の所定の通信規格(例えば、USB)に準拠したインターフェース103にアダプタ104を介して接続されることにより、PC101による基地局201を介したネットワーク202(例えば、インターネット)への接続に利用される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The
通信処理装置1は、図2に示すように、本体11と、アンテナ台13と、収納部14と、保持部15と、基板17と、無給電素子18と、を備える。本体11は、一方端側の端面に所定の規格に準拠したインターフェースBが露出するための開口部Aが形成されている。また、通信処理装置1がPC101のカードスロット102に挿入又はアダプタ104に接続された場合に、開口部Aに形成されているインターフェースBは、カードスロット102の内部のインターフェース又はアダプタ104内のインターフェースに対して電気的に接続されて、データの通信が可能となる。
As illustrated in FIG. 2, the
アンテナ台13は、第1の周波数に共振する第1のアンテナ12(以下、メインアンテナ12という。)が形成されている。収納部14は、本体11の他方端側に切り欠いて形成されており、アンテナ台13を収納する。保持部15は、収納部14にアンテナ台13を取り付け、収納部14の平面に対してメインアンテナ12を所定の角度に設定可能な回転機構を有する。
The
また、メインアンテナ12は、CDMA(code division multiple access)方式による通信に利用される第1の周波数に共振し、複数の周波数に共振する構成であっても良い。また、第1の周波数には、800MHz、900MHz、1.9GHz及び2.1GHzが該当する。なお、複数の周波数に共振する場合のメインアンテナ12の構成については後述する。
Further, the
基板17は、本体11に内蔵されており、第2の周波数に共振する第2のアンテナ16(以下、サブアンテナ16という。)が表面に配置されている。無給電素子18は、本体11の他方端側に切り欠いて形成されている部分であって、サブアンテナ16が配置されている場所に対向する場所に配置される。また、サブアンテナ16は、基板17の表面であって、本体11の他方端側(開口部Aが形成されていない側)に配置されている。
The
また、基板17の表面に配置されているサブアンテナ16は、CDMA(code division multiple access)方式による通信に利用される第2の周波数の他に、GPS(global positioning system)による測位通信に利用される第3の周波数に共振する構成であっても良い。
The sub-antenna 16 disposed on the surface of the
また、図3には、通信処理装置1の簡略化した分解斜視図を示す。基板17は、上下方向から板金31、32によって挟まれている。板金31、32は、通信処理装置1がPC101のカードスロット102に挿入されたときに、カードスロット102の内側に形成されている板金に当接される。このように当接されることにより、通信処理装置1に帯電している静電気をPC101側に流すことができ、静電対策を図る構造になっている。
FIG. 3 is a simplified exploded perspective view of the
また、各構成部が組み合わされて通信処理装置1として完成すると、アンテナ台13が収納部14に収納されている状態において、メインアンテナ12が形成されているアンテナ台13の下面に無給電素子18が配置され、無給電素子18の下面にサブアンテナ16が配置される。無給電素子18は、図2においては、アンテナ台13に内蔵するように示したが、これに限られず、アンテナ台13の外側表面に配置されても良い。
When the components are combined to complete the
また、図4には、通信処理装置1のアンテナ台13を収納部14から引き出し、所定の角度に調整したときの外観図を示す。アンテナ台13は、収納部14の平面に対して所定の角度になるように調整でき、受信感度の良い位置に設定することができる。
FIG. 4 shows an external view when the
また、図5には、従来構成における通信処理装置のアンテナ台を収納部から引き出し、所定の角度に調整した場合(以下、第1の場合という。)における、500MHz〜2.5GHzの周波数によりメインアンテナ12のVSWR(Voltage Standing Wave Ratio)を測定したときの結果を示す。また、図6には、従来構成における通信処理装置のアンテナ台が収納部に収納されている場合(以下、第2の場合という。)における、500MHz〜2.5GHzの周波数によりメインアンテナのVSWRを測定したときの結果を示す。また、A点は、824MHzであり、B点は、925MHzであり、C点は、1.575GHzであり、D点は、1.92GHzであり、E点は、2.13GHzである。なお、測定においては、通信処理装置のメインアンテナの給電点に測定装置(ネットワークアナライザ)を接続して行った。
FIG. 5 also shows the main frequency of 500 MHz to 2.5 GHz when the antenna base of the communication processing apparatus in the conventional configuration is pulled out of the storage unit and adjusted to a predetermined angle (hereinafter referred to as the first case). The result when the VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) of the
図5及び図6から分かるように、A点では、第1の場合のVSWRが−13.64dBであるのに対して、第2の場合のVSWRが−4.3383dBであり、B点では、第1の場合のVSWRが−19.925dBであるのに対して、第2の場合のVSWRが−14.112dBであり、C点では、第1の場合のVSWRが−11.02dBであるのに対して、第2の場合のVSWRが−9.7015dBであり、D点では、第1の場合のVSWRが−28.694dBであるのに対して、第2の場合のVSWRが−21.993dBであり、E点では、第1の場合のVSWRが−15.801dBであるのに対して、第2の場合のVSWRが−11.265dBであり、すべての点において、第2の場合のVSWRが高くなっている。これは、第2の場合には、メインアンテナがサブアンテナの影響を受けていることを示している。 As can be seen from FIGS. 5 and 6, at point A, the VSWR in the first case is −13.64 dB, whereas the VSWR in the second case is −4.3383 dB, and at point B, The VSWR in the first case is -19.925 dB, whereas the VSWR in the second case is -14.112 dB, and at point C, the VSWR in the first case is -11.02 dB. On the other hand, the VSWR in the second case is −9.7015 dB, and at the point D, the VSWR in the first case is −28.694 dB, whereas the VSWR in the second case is −21. 993 dB, and at point E, the VSWR in the first case is -15.801 dB, whereas the VSWR in the second case is -11.265 dB, and at all points, the VSWR in the second case VSWR is high. This indicates that in the second case, the main antenna is affected by the sub-antenna.
本発明に係る通信処理装置1では、第2の場合においてメインアンテナ12がサブアンテナ16の影響を受けずに良好な通信を行うことが可能な構成になっている。
The
ここで、本発明に係るメインアンテナ12のエレメントの形状について説明する。また、図7には、メインアンテナ12を内蔵するアンテナ台13と、アンテナ台13に接続された保持部15の拡大した図を示す。なお、以下では、メインアンテナ12は、800MHzと2GHzの2点において共振するものとする。
Here, the shape of the element of the
メインアンテナ12のエレメントは、アンテナ台13において、曲線形状により形成されており、隣接する曲線の先端同士が静電容量結合するように形成されていることが好ましい。具体的には図8に模式的に示すように、メインアンテナ12は、所定個所における隣接する曲線の先端同士を静電容量結合し、実質的にコンデンサを形成する。ここで、a点、b点及びc点において形成されているコンデンサの静電容量は、800MHzの信号は通さないが、2GHzの信号を通過するように決定する。こうすることにより、800MHzの信号を受信したときには、メインアンテナ12は、図8(d)に示すように、引き伸ばしたときの長さが実質的に800MHzに係る波長(λ)の4分の1の長さ(λ/4)になり、800MHzの信号を良好に受信することができる。また、2GHzの信号を受信したときには、メインアンテナ12は、図8(e)に示すように、引き伸ばしたときの長さが実質的に2GHzに係る波長(λ)の4分の1の長さ(λ/4)になり、2GHzの信号を良好に受信することができる。
The elements of the
また、第2の場合には、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができる。
In the second case, since the
また、メインアンテナ12のエレメントは、アンテナ台13において、保持部15により保持されている一方端部から他方端部へ行くほど間隔が密になる曲線形状により形成されていることが好ましい。具体的には図9に模式的に示すように、メインアンテナ12は、給電点Xから離れて先端側へ行くほど間隔が密になる曲線形状により形成される。このように構成されることにより、通信処理装置1では、メインアンテナ12は、無給電素子18との間において容量性リアクタンスを形成するので、入力される信号の周波数に応じてリアクタンスが変化するため、複数の共振周波数に対応することができ、また、第2の場合には、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができる。
Moreover, it is preferable that the element of the
また、無給電素子18は、上述したメインアンテナ12のエレメントと同様に一方端側から他方端側へ行くほど間隔が密になる曲線形状により形成されており、メインアンテナ12のエレメントと静電容量結合するように、所定の間隔で配置されていることが好ましい。
In addition, the
このように構成されることにより、通信処理装置1では、メインアンテナ12は、同一形状となっている無給電素子18との間において容量性リアクタンスを形成するので、入力される信号の周波数に応じてリアクタンスが変化するため、複数の共振周波数に対応することができ、また、第2の場合には、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができる。
With this configuration, in the
また、無給電素子18は、図10に示すように、サブアンテナ16のエレメントの一部を覆うように配置されていることが好ましい。なお、無給電素子18は、給電点Xに近い側に配置される。
Further, the
このように構成されることにより、通信処理装置1では、メインアンテナ12は、無給電素子18が形成されている部分のみ容量性リアクタンスが形成されるので、入力される信号の周波数が高い場合には、メインアンテナ12の無給電素子18と容量性リアクタンスが形成されている部分が短絡されるので、複数の共振周波数に対応することができる。また、通信処理装置1は、第2の場合においては、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができる。
With this configuration, in the
また、無給電素子18は、板状に形成されていなくても良く、また、アンテナ台13が収納されたときにアンテナ台13の底面と接触する収納部14の表面上に形成される構成であっても良い。このような構成の場合には、エレメントギャップを得ることによりアンテナの特性を改善することができる。
The
また、上述した通信処理装置1のポイントを列挙する。
1.メインアンテナ12をPCB基板上で構成し、小型薄型化しても良好なアンテナ特性を得ることができる。
2.メインアンテナ12の取り付け構造の強度を保つことができる。
3.メインアンテナ12は、PCBパターンで構成されるため、アンテナ特性のばらつきをエッチング精度で管理でき、製造工程及び品質管理の向上を望むことができる。
4.メインアンテナ12が形成されているアンテナ台13の伸長の状態及び収納部14への収納の状態の違いに対して考慮している(メインアンテナ12とサブアンテナ16とが近接される際に生ずる相互の干渉について考慮している)。
Further, the points of the
1. Even if the
2. The strength of the mounting structure of the
3. Since the
4). Consideration is given to the difference between the extended state of the
<他の実施例1>
通信処理装置1は、メインアンテナ12が内蔵されているアンテナ台13が収納部14に収納されたときに、サブアンテナ16の放射利得を劣化させ、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間の干渉を防止し、両アンテナのアイソレーションを確保する機能・構成になっている。通信処理装置1は、このような機能・構成になっているので、アンテナ台13が収納部14に収納され、メインアンテナ12とサブアンテナ16とが近接しても、メインアンテナ12から送信される送信波がサブアンテナ16で受信されないので、通信特性の劣化を防止することができる。
<Other Example 1>
The
ここで、当該機能・構成の具体例について、図11を参照しながら説明する。なお、図11は、サブアンテナ16の周辺の構成要素について模式的に示す。通信処理装置1は、図11に示すように、導体41と、接続部42と、収納検出部43と、接続制御部44とを備える。導体41は、サブアンテナ16の近傍に非接地状態で設けられている。接続部42は、導体41と基板17の接地パターンとを電気的に接続し、導体41を接地状態にする。収納検出部43は、アンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出する。
Here, a specific example of the function / configuration will be described with reference to FIG. FIG. 11 schematically shows components around the
また、収納検出部43によりアンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出する構造について説明する。アンテナ台13には、図12に示すように、収納部14に対向する面に所定の長さを有する突起部51が形成されている。また、収納部14には、アンテナ台13が収納されたときに、突起部51が貫通する貫通孔52が形成されている。突起部51は、アンテナ台13が収納部14に収納されたときに、貫通孔52を貫通し、基板17上に形成されている収納検出部43に接触する。収納検出部43は、例えば、押しボタン式の構成になっており、アンテナ台13が収納部14に収納されて、突起部51により押しボタンが物理的に押圧されたときに、アンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出する(図12及び図13を参照)。
A structure for detecting that the
接続制御部44は、収納検出部43によりアンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出したときに、導体41と基板17の接地パターンとを電気的に接続するように接続部42を制御する。
When the
このように構成されることにより、通信処理装置1は、メインアンテナ12が内蔵されているアンテナ台13が収納部14に収納されたときに、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができ、かつ、導体41が接地状態となるので、サブアンテナ16の放射利得が劣化し、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間の干渉を防止し、両アンテナのアイソレーションを確保することができる。したがって、通信処理装置1は、アンテナ台13が収納部14に収納されて、メインアンテナ12とサブアンテナ16とが近接しても、メインアンテナ12から送信される送信波がサブアンテナ16で受信されないので、通信特性の劣化を防止することができる。
With this configuration, the
<他の実施例2>
上述した<他の実施例1>では、導体41が一つだけ設けられている構成について説明したが、これに限られない。例えば、サブアンテナ16が、複数の周波数に共振するように構成されている場合には、現在使用されている周波数に応じて導体41の大きさを変更できる構成であっても良い。
<Other Example 2>
In <Other Example 1> described above, the configuration in which only one
具体的には、導体41は、サブアンテナ16が共振する周波数の数だけ独立にサブアンテナ16の近傍に非接地状態で設けられている。また、接続部42は、複数の導体41の各々と基板17の接地パターンとを電気的に接続することにより、複数の導体41の各々を接地状態にする。また、接続制御部44は、収納検出部43によりアンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出したときに、サブアンテナ16が現在共振している周波数に基づいて、複数の導体41の一部又は全部と基板17の接地パターンとを電気的に接続するように接続部42を制御する。
Specifically, the
ここで、サブアンテナ16が800MHzと、2GHzの周波数に共振し、導体41が二つ設けられている構成について説明する。通信処理装置1は、図14に示すように、定常状態においては非接地状態である第1の導体41a及び第2の導体41bと、第1の導体41aと基板17の接地パターンとを電気的に接続する第1の接続部42aと、第2の導体41bと基板17の接地パターンとを電気的に接続する第2の接続部42bと、収納検出部43と、接続制御部44とにより構成される。なお、接続制御部44は、サブアンテナ16が現在どの周波数帯を利用して通信を行っているのか把握できるものとする。
Here, a configuration in which the sub-antenna 16 resonates at a frequency of 800 MHz and 2 GHz and two
例えば、サブアンテナ16により800MHzの周波数帯で通信を行っている場合において、接続制御部44は、収納検出部43によりアンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出したときには、第1の導体41aが基板17の接地パターンと電気的に接続されるように第1の接続部42aを制御する。
For example, when the sub-antenna 16 performs communication in the 800 MHz frequency band, the
したがって、通信処理装置1は、メインアンテナ12が内蔵されているアンテナ台13が収納部14に収納されたときに、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができ、かつ、第1の導体41aが接地状態となるので、サブアンテナ16の放射利得が現在共振している周波数に基づいて劣化し、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間の干渉を防止し、両アンテナのアイソレーションを確保することができる。よって、通信処理装置1は、アンテナ台13が収納部14に収納されて、メインアンテナ12とサブアンテナ16とが近接しても、メインアンテナ12から送信される送信波がサブアンテナ16で受信されないので、通信特性の劣化を防止することができる。
Therefore, the
また、サブアンテナ16により2GHzの周波数帯で通信を行っている場合において、接続制御部44は、収納検出部43によりアンテナ台13が収納部14に収納されたことを検出したときには、第1の導体41aが基板17の接地パターンと電気的に接続されるように第1の接続部42aを制御し、かつ、第2の導体41bが基板17の接地パターンと電気的に接続されるように第2の接続部42bを制御する。
When the sub-antenna 16 performs communication in the frequency band of 2 GHz, the
したがって、通信処理装置1は、メインアンテナ12が内蔵されているアンテナ台13が収納部14に収納されたときに、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間に無給電素子18が存在するため、互いに干渉が妨げられ、アンテナ特性を阻害することがなく、互いに良好なアンテナ特性を得ることができ、かつ、第1の導体41a及び第2の導体41bが接地状態となるので、サブアンテナ16の放射利得が現在共振している周波数に基づいて劣化し、メインアンテナ12とサブアンテナ16との間の干渉を防止し、両アンテナのアイソレーションを確保することができる。よって、通信処理装置1は、アンテナ台13が収納部14に収納されて、メインアンテナ12とサブアンテナ16とが近接しても、メインアンテナ12から送信される送信波がサブアンテナ16で受信されないので、通信特性の劣化を防止することができる。
Therefore, the
<他の実施例3>
通信処理装置1は、図15及び図16に示すように、アンテナ台13の内部であって、アンテナ台13が収納部14に収納されたときに、メインアンテナ12とサブアンテナ16の間に挟まれる位置に形成される導電部61を備える。なお、導電部61は、上述した無給電素子18に相当しても良いし、無給電素子18とは別個独立に設けられていても良い。
<Other Example 3>
As shown in FIGS. 15 and 16, the
また、図15は、アンテナ台13が収納部14に収納される前の状態における通信処理装置1をアンテナ台13側から透過的に見たときの内部の構造を模式的に示す図であり、図16は、アンテナ台13が収納部14に収納された状態における通信処理装置1をアンテナ台13側から透過的に見たときの内部の構造を模式的に示す図である。また、図16に示すように、導電部61の大きさは、アンテナ台13が収納部14に収納されたときに、サブアンテナ16を覆うくらいの大きさであることが好ましい。
FIG. 15 is a diagram schematically showing an internal structure when the
このように構成されることにより、通信処理装置1は、メインアンテナ12が内蔵されているアンテナ台13が収納部14に収納されたときに、導電部61によりメインアンテナ12とサブアンテナ16との間の干渉を防止し、両アンテナのアイソレーションを確保することができる。
With this configuration, the
<他の実施例4>
さらに、通信処理装置1は、図17に示すように、一方端側が基板17の接地パターンと電気的に導通し、他方端側が収納部14の表面に露出して形成される接続部材62を備える。このような構成の場合には、導電部61は、アンテナ台13が収納部14に収納されたときに、接続部材62の他方端側と電気的に接続するようにアンテナ台13の表面にその一部又は全部が露出して形成されている。
<Other Example 4>
Further, as shown in FIG. 17, the
したがって、通信処理装置1は、メインアンテナ12が内蔵されているアンテナ台13が収納部14に収納されたときに、導電部61が接地状態となるので、メインアンテナ12とサブアンテナ16の両方のアンテナの放射利得が劣化し、両アンテナのアイソレーションを確保することができる。したがって、通信処理装置1は、アンテナ台13が収納部14に収納されて、メインアンテナ12とサブアンテナ16とが近接しても、メインアンテナ12から送信される送信波がサブアンテナ16で受信されないので、通信特性の劣化を防止することができる。
Therefore, in the
1 通信処理装置
11 本体
12 メインアンテナ(第1のアンテナ)
13 アンテナ台
14 収納部
15 保持部
16 サブアンテナ(第2のアンテナ)
17 基板
18 無給電素子
41 導体
42 接続部
43 収納検出部
44 接続制御部
61 導電部
62 接続部材
DESCRIPTION OF
13
17
Claims (9)
第1の周波数に共振する第1のアンテナが形成されているアンテナ台と、
前記本体の他方端側に切り欠いて形成されており、前記アンテナ台を収納する収納部と、
前記収納部に前記アンテナ台を取り付け、前記収納部の平面に対して前記第1のアンテナを所定の角度に設定可能な回転機構を有する保持部と、
前記本体に内蔵されており、第2の周波数に共振する第2のアンテナが表面に配置されている基板と、
前記本体の他方端側に切り欠いて形成されている部分であって、前記第2のアンテナが配置されている場所に対向する場所に配置される無給電素子と、を備え、
前記第2のアンテナは、前記基板の表面であって、前記本体の他方端側に配置されていることを特徴とする通信処理装置。 A main body in which an opening for exposing an interface conforming to a predetermined standard is formed on an end surface on one end side;
An antenna base on which a first antenna that resonates at a first frequency is formed;
A cutout portion formed on the other end side of the main body, and a storage portion for storing the antenna base;
A holding unit having a rotation mechanism capable of setting the first antenna to a predetermined angle with respect to a plane of the storage unit by attaching the antenna base to the storage unit;
A substrate that is built into the body and has a second antenna that resonates at a second frequency disposed on the surface;
A portion formed by cutting out the other end side of the main body, and a parasitic element disposed at a location opposite to a location where the second antenna is disposed,
The communication processing apparatus, wherein the second antenna is disposed on a surface of the substrate on the other end side of the main body.
前記第1のアンテナのエレメントと静電容量結合するように、所定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項3記載の通信処理装置。 The parasitic element is formed in a curved shape in which the interval becomes denser from the one end side to the other end side, similarly to the element of the first antenna.
4. The communication processing apparatus according to claim 3, wherein the communication processing apparatus is arranged at a predetermined interval so as to be capacitively coupled to the element of the first antenna.
前記導体と前記基板の接地パターンとを電気的に接続し、前記導体を接地状態にする接続部と、
前記アンテナ台が前記収納部に収納されたことを検出する収納検出部と、
前記収納検出部により前記アンテナ台が前記収納部に収納されたことを検出したときに、前記導体と前記基板の接地パターンとを電気的に接続するように前記接続部を制御する接続制御部とを備えることを特徴とする請求項1記載の通信処理装置。 A conductor provided in an ungrounded state in the vicinity of the second antenna;
Electrically connecting the conductor and the ground pattern of the substrate, and a connection portion for bringing the conductor into a ground state,
A storage detection unit for detecting that the antenna base is stored in the storage unit;
A connection control unit that controls the connection unit to electrically connect the conductor and the ground pattern of the substrate when the storage detection unit detects that the antenna base is stored in the storage unit; The communication processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記導体は、前記第2のアンテナが共振する周波数の数だけ独立に前記第2のアンテナの近傍に非接地状態で設けられており、
前記接続部は、前記複数の導体の各々と前記基板の接地パターンとを電気的に接続することにより、前記複数の導体の各々を接地状態にし、
前記接続制御部は、前記収納検出部により前記アンテナ台が前記収納部に収納されたことを検出したときに、前記第2のアンテナが現在共振している周波数に基づいて、前記複数の導体の一部又は全部と前記基板の接地パターンとを電気的に接続するように前記接続部を制御することを特徴とする請求項6記載の通信処理装置。 The second antenna is an antenna that resonates at a plurality of frequencies,
The conductor is provided in an ungrounded state in the vicinity of the second antenna independently by the number of frequencies at which the second antenna resonates,
The connecting portion electrically connects each of the plurality of conductors and the ground pattern of the substrate, thereby bringing each of the plurality of conductors into a ground state,
The connection control unit detects the plurality of conductors based on a frequency at which the second antenna is currently resonating when the storage detection unit detects that the antenna base is stored in the storage unit. The communication processing apparatus according to claim 6, wherein the connection unit is controlled so as to electrically connect a part or all of the ground pattern to the ground pattern of the substrate.
前記導電部は、前記アンテナ台が前記収納部に収納されたときに、前記接続部材の他方端側と電気的に接続するように前記アンテナ台の表面にその一部又は全部が露出して形成されていることを特徴とする請求項8記載の通信処理装置。 One end side is electrically connected to the ground pattern of the substrate, and the other end side is provided with a connecting member formed exposed on the surface of the storage unit,
The conductive portion is formed by exposing a part or all of the surface of the antenna base so as to be electrically connected to the other end side of the connection member when the antenna base is stored in the storage portion. 9. The communication processing apparatus according to claim 8, wherein the communication processing apparatus is configured.
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