JP2010183282A - 無線通信モジュール及びｇｓｍマルチバンド無線通信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】搭載する装置によらず所定の周波数帯で高い放射効率が得られる小型の無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールを提供する。
【解決手段】無線通信モジュール１００は、無線通信を行うための通信機能を有する高周波回路やアンテナ等の無線通信部を１つのモジュールとして一体化したものであり、モジュール筺体１０１の内部にモジュール基板１１０が収納されている。また、モジュール筺体１０１の外周面に面状導体１２０が配置されており、接続端子１１５側の端部には接地端１２１と励振素子１２３が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の装置に接続することで無線通信を行う無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールに関するものである。

携帯電話などの携帯通信端末の開発では、高速通信のニーズに対応して第２世代から第３世代へと実用化が進められ、さらに次の世代に向けた開発も進められている。現在、第３世代であるＷＣＤＭＡ方式の携帯電話の普及がすでに進んでいるが、一方で第２世代のＧＳＭ方式の人口カバー率も依然として非常に高い。そのため、第３世代の携帯通信端末に対しても、ＧＳＭ方式に対応可能な後方互換性が求められており、現在普及している第３世代の携帯通信端末は、その両方に対応したＧＳＭ／ＷＣＤＭＡマルチバンド仕様のものが主流となっている。ＧＳＭ方式では、通信地域によって使用する周波数帯が異なっていることから、どの周波数帯にも対応できるように、マルチバンド対応とする必要がある。具体的には、ＧＳＭ方式では９００ＭＨｚ帯、１８００ＭＨｚ帯及び１９００ＭＨｚ帯の３つの周波数帯が使用されており、ＧＳＭトリプルバンド対応とする必要がある。

また、携帯通信端末の進展とともに、無線通信を行うための高周波回路やアンテナ等からなる無線通信部の設計がますます複雑で困難になってきており、膨大なノウハウと開発リソースが必要となって開発者に大きな負担となっている。無線通信部の設計を困難にする要因として、携帯通信端末の小型化の要求や高機能化に伴って、無線通信部の配置スペースが極めて制約されてきたことがあげられる。また、無線通信部は、その周囲に配置される部品等によって特性が大きく変化する等の周囲の影響を受け易く、機種が変わる度に設計を行う必要がある。

無線通信部の設計改善策の一例として、ＰＨＳ方式では、機器開発コストの低減を目指して無線通信部を集約し、これを別個の小型モジュールとする開発、実用化が進められている（特許文献１）。特許文献１に記載の無線通信モジュールを図８に示す。同図に示す無線通信モジュール９００は、寸法が４２ｍｍ×２６ｍｍ程度の大きさを有しており、アンテナ素子９０１を無線通信モジュール９００の先端部に配置している。無線通信部を独立させた無線通信モジュール９００と、そのモジュールを搭載できるスロット９０２を備えた装置９０３の開発が進められ、すでに実用化が行われている。

また、携帯電話以外の無線通信端末の一例として、例えば特許文献２には、ストレージ機能を有するメモリモジュールに無線通信手段を搭載した小型モジュールの発明が記載されている。特許文献２に記載の無線通信モジュールを図９に示す。同図に示す無線通信モジュール９１０でもアンテナ素子９１１が端部に配置され、続いてＲＦモジュール９１２、ベースバンドＬＳＩ９１３、メモリ素子９１４が順に配列されており、厚さ３．５ｍｍ以下の筺体９１５に実装されている。ここでは、無線通信手段としてBluetoothに代表される近距離通信が用いられ、ホスト機器と着脱自在に接続できるように構成されている。このように、従来通信機能を持たなかった装置に無線通信モジュールを組み込むことによって、通信機能を利用して新たな価値を実現する装置の提案、実用化が進んでいる。

特開２００８−１１８７１１号公報 特開２００１−１４３０３２号公報

第３世代の無線通信端末がＧＳＭトリプルバンドにも容易に対応できるように、ＰＨＳ方式と同様に、ＧＳＭトリプルバンドの無線通信部を独立させてモジュール化し、これを第３世代の無線通信端末等に着脱できるようにする方法が考えられる。このようなＧＳＭ対応の無線通信モジュールが実現できれば、第３世代通信端末の開発だけでなく、さらにはＭＩＭＯ対応となる３．９世代等の今後の通信端末に対しても、その開発負荷の大幅な軽減につなげることができる。

しかしながら、ＧＳＭ方式では、使用周波数が１９００ＭＨｚ帯のＰＨＳ方式に比べて大幅に低周波側（長波長側）の９００ＭＨｚ帯を含むことから、これにも対応可能な小型の無線通信モジュールを実現するのが極めて困難になる。無線通信モジュールとしては、４０×２０ｍｍ程度の寸法のモジュールにする必要があると想定されるが、これに対し９００ＭＨｚ帯の中心波長は約３３３ｍｍと大幅に長い。このような長波長で使用するアンテナを大幅に小型化すると、狭帯域化や放射効率の低下を余儀なくされるばかりでなく、共振させることさえ困難になる。

また、ＧＳＭ対応の無線通信モジュールを共通化させるためには、これを搭載する装置側のさまざまな構成の違いによって、無線通信特性が大きな影響を受けないようにする必要がある。無線通信モジュール側で外部からの影響を低減できないと、これを搭載する装置側で無線通信モジュールにできるだけ影響を与えないように調整する必要が生じてしまう。その結果、開発負荷を低減するといった目的を達成できなくなってしまう。

そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、搭載する装置によらず所定の周波数帯で高い放射効率が得られる小型の無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールを提供することを目的とする。

本発明の無線通信モジュールの第１の態様は、装置用基板と装置側接続端子とを備える装置に搭載可能な無線通信モジュールであって、少なくとも無線通信機能を有するモジュール回路と、モジュールグランドと、前記装置側接続端子に接続可能な接続端子と、を備え、前記モジュール回路と前記モジュールグランドを表面または内部に配置し、前記接続端子を一方の端部に配置して外部に露出させたモジュール基板と、前記接続端子を除く前記モジュール基板を内部に収納するモジュール筺体と、前記モジュール基板より大きな面積を有し、一端が前記接続端子側で前記モジュールグランドに接続されて接地端をなし、該接地端から前記接続端子と反対側に布設され、さらに前記モジュール筺体の端部近傍で折り返されて少なくとも前記モジュール基板を上下から取り囲み、他端が開放されて開放端をなす面状導体と、前記モジュール基板に設けられた給電点に接続されて前記面状導体を励振する励振素子と、を備え、前記装置に搭載されて前記接続端子が前記装置側接続端子に接続されている状態では、前記開放端が前記モジュール基板の前記装置用基板と反対側に位置していることを特徴とする。

本発明の無線通信モジュールの他の態様は、前記面状導体は、前記モジュール基板の外表面を覆って前記モジュール筺体の内部に配置されていることを特徴とする。

本発明の無線通信モジュールの他の態様は、前記面状導体は、前記モジュール筺体の外表面に配置されていることを特徴とする。

本発明の無線通信モジュールの他の態様は、前記励振素子は導体で形成されたバネを有し、該バネの一端が前記モジュール基板の前記接続端子側に設けられた前記給電点に接続され、他端が前記面状導体に接触給電することで前記面状導体を励振していることを特徴とする。

本発明の無線通信モジュールの他の態様は、前記励振素子は導体で形成された微小素子を有し、該微小素子が前記モジュール基板の前記接続端子と反対側に設けられた前記給電点に接続されて前記面状導体に非接触給電することで前記面状導体を励振していることを特徴とする。

本発明の無線通信モジュールの他の態様は、前記励振素子は、前記モジュール基板の基材よりも高い比誘電率を有する誘電体をさらに有していることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの第１の態様は、２以上のＧＳＭ周波数帯で使用され、装置用基板と装置側接続端子と所定のスロットとを備える装置に搭載されることで、該装置を移動通信端末として動作させるＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールであって、少なくともＧＳＭ無線通信機能を有するモジュール回路と、モジュールグランドと、前記スロットに着脱可能に挿入して接続される接続端子と、を備え、前記モジュール回路と前記モジュールグランドを表面または内部に配置し、前記接続端子を一方の端部に配置して外部に露出させたモジュール基板と、前記接続端子を除く前記モジュール基板を内部に収納するモジュール筺体と、前記モジュール基板より大きな面積を有し、一端が前記接続端子側で前記モジュールグランドに接続されて接地端をなし、該接地端から前記接続端子と反対側に布設され、さらに前記モジュール筺体の端部近傍で折り返されて少なくとも前記モジュール基板を上下から取り囲み、他端が開放されて開放端をなす面状導体と、前記モジュール基板に設けられた給電点に接続されて前記面状導体を励振する励振素子と、を備え、前記スロットに挿入されて前記接続端子が装置側接続端子に接続されている状態では、前記開放端が前記モジュール基板の前記装置用基板と反対側に位置しており、前記モジュールグランドが前記接続端子を介して前記装置用基板に備えられた装置用グランドに接続されることで、前記面状導体が前記２以上のＧＳＭ周波数帯で動作するアンテナ素子となっていることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの他の態様は、前記面状導体には、前記２以上のＧＳＭ周波数帯のそれぞれで所定の放射特性が得られるように調整された切欠き部が形成されていることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの他の態様は、前記面状導体は、前記モジュール基板の外表面を覆って前記モジュール筺体の内部に配置されていることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの他の態様は、前記面状導体は、前記モジュール筺体の外表面に配置されていることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの他の態様は、前記励振素子は導体で形成されたバネを有し、該バネの一端が前記モジュール基板の前記接続端子側に設けられた前記給電点に接続され、他端が前記面状導体に接触給電することで前記面状導体を励振していることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの他の態様は、前記励振素子は導体で形成された微小素子を有し、該微小素子が前記モジュール基板の前記接続端子と反対側に設けられた前記給電点に接続されて前記面状導体に非接触給電することで前記面状導体を励振していることを特徴とする。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの他の態様は、前記励振素子は、前記モジュール基板の基材よりも高い比誘電率を有する誘電体をさらに有していることを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、大きな面積の面状導体でアンテナ素子を形成することで、搭載する装置によらず所定の周波数帯で高い放射効率が得られる小型の無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールを提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信モジュールの概略構成を示す斜視図及び断面図である。 第１の実施形態のモジュール基板の詳細構成を示す斜視図である。 無線通信モジュールを接続する装置を示す斜視図である。 第２の実施形態の無線通信モジュールの概略構成を示す斜視図である。 第３の実施形態の無線通信モジュールの概略構成に用いられるモジュール基板の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの概略構成を示す斜視図である。 アンテナ特性の一例を示すグラフである。 従来の無線通信モジュールを示す平面図である。 従来の別の無線通信モジュールを示す平面図である。

本発明の好ましい実施の形態における無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信モジュールを図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の無線通信モジュール１００の概略構成を示しており、（ａ）は上面からみた斜視図、（ｂ）は底面から見た斜視図、（ｃ）は断面図、をそれぞれ示している。（ｃ）の断面図は、（ａ）の斜視図におけるＡＡ’線での断面図である。無線通信モジュール１００は、無線通信を行うための通信機能を有する高周波回路やアンテナ等からなる無線通信部を１つのモジュールとして一体化したものであり、モジュール筺体１０１の内部にモジュール基板１１０が収納されている。

本実施形態では、モジュール筺体１０１の外周面に面状導体１２０を配置している。このように、無線通信モジュール１００の最外周面であるモジュール筺体１０１の外周に面状導体１２０を配置することにより、面状導体１２０の面積をモジュール内で最大限に大きくすることができる。

モジュール基板１１０の詳細な構成を図２に示す。図２は、モジュール基板１１０の詳細構成を示す上面から見た斜視図であり、内部に収納されている素子や底面に配置されている接続端子１１５等を破線で示している。モジュール基板１１０は、誘電体で形成された基材１１１の表面または内部に、無線通信に必要な信号処理等を行うモジュール回路１１２と、モジュールグランド１１３と、給電点１１４とを収納している。

以下の説明では、モジュール筺体１０１及びモジュール基板１１０の外周面について、図１（ｃ）の断面図における上側の面を上面、下側の面を下面、右側の側面を右側面、左側の側面を左側面と称することとする。モジュール基板１１０は、上記の構成に加えて、下面左側には接続端子１１５を備えている。モジュール回路１１２と給電点１１４及び接続端子１１５との間には、適宜配線パターン等が配索されているが、図１，２ではこれを省略している。

モジュール筺体１０１は、モジュール基板１１０を内部に収納することで、接続端子１１５以外を外部から絶縁している。モジュール筺体１０１には、接続端子１１５の反対側の端部に緩衝材１０２が取り付けられているが、これは無線通信モジュール１００を接続対象の装置に着脱するときに把持する部分であり、ラバー材等で形成することができる。

無線通信モジュール１００は、面状導体１２０を用いてアンテナを形成するのを特徴としている。面状導体１２０は、モジュール筺体１０１より大きな面積を有しており、モジュール筺体１０１の外周面を覆うように配置されている。面状導体１２０をこのように配置することで、その面積をモジュール筺体１０１の面積の２倍程度まで大きくすることができ、過度な小型化を行うことなく９００ＭＨｚ程度の低周波帯に対しても良好な特性を有するアンテナを面状導体１２０で形成することが可能となる。

面状導体１２０の一端には、モジュール基板１１０の下面左の接続端子１１５側で給電点１１４に接続される励振素子１２３と、モジュールグランド１１３に接続される接地端１２１が設けられている。面状導体１２０は、モジュール筺体１０１の下面に沿って接地端１２１から右側（接続端子１５０と反対側）に布設され、モジュール筺体１０１の右側面で折り返されてモジュール筺体１０１の上面に布設されている。さらに、面状導体１２０の他端は、モジュール筺体１０１の上面左側で開放されて開放端１２２をなしている。このように、面状導体１２０をモジュール筺体１０１の両面に略平行に配置することで、面状導体１２０の面積を大きくすることができる。

本実施形態の励振素子１２３は、面状導体１２０側に設けられており、接地用端子１２１と同じ側の一端に設けられている。本実施形態では、励振素子１２３を給電点１１４に直接接触させて給電するようにしている。励振素子１２３は、給電点１１４との接触性を高めるために、導体で形成されたバネの構造としている。励振素子１２３の一端を面状導体１２０に接続し、他端をバネ力で給電点１１４に安定的に接触させることで、面状導体１２０への給電を安定的に行って励振させることが可能となっている。本実施形態では、励振素子１２３を板バネ構造としているが、これに限らず例えばコイルバネ等の構造に形成することも可能である。

次に、上記のように構成された本実施形態の無線通信モジュール１００を接続するための所定の接続受部を備え、無線通信モジュール１００を搭載して無線通信を行う装置について説明する。接続受部として、例えば無線通信モジュール１００を接続端子１１５側から挿入して接続可能なスロットを用いることができる。無線通信モジュール１００と接続可能な装置の一例を図３に示す。図３は、装置１０に無線通信モジュール１００を接続する前後の状態を示す斜視図であり、（ａ）は無線通信モジュール１００を接続する前の状態、（ｂ）は接続した後の状態、をそれぞれ示している。

装置１０には、装置用筺体１５の一端に無線通信モジュール１００を着脱可能に挿入して接続するスロット１１が設けられている。装置用筺体１５の内部には、装置用基板１２が設けられており、その一端のスロット１１側に装置側接続端子１３が設けられている。図３では、装置用筺体１５を透過してその内部を示している。さらに、装置用基板１２のスロット１１が設けられている側の面（図３では上面）には、装置用グランド１４が設けられている。装置用基板１２は、装置の主要な機能を実現する回路等を内蔵している。また、装置用筺体１５は、内部に収納している装置用基板１２を外部から絶縁している。

上記のような構成の装置１０に無線通信モジュール１００を接続する場合、接続端子１１５が装置用基板１２側となり、面状導体１２０の開放端１２２がその反対側となるようにして、無線通信モジュール１００をスロット１１に挿入する。これにより、無線通信モジュール１００側の接続端子１１５と装置側接続端子１３とが接続される。接続端子１１５と装置側接続端子１３とが接続されると、モジュールグランド１１３と装置用グランド１４とが接続されるように構成されている。これにより、面状導体１２０は、それより大きな面積の装置用グランド１４と平行に配置されることになり、励振素子１１４からの給電により、接地端１２１を接地点とする逆Ｆ型のアンテナ素子として動作するようになる。

本実施形態の無線通信モジュール１００では、モジュール筺体１０１の外表面のほぼ全面を用いることで、大きな面積の面状導体１２０を配置することができ、低周波帯での共振を実現するとともに、小型化による狭帯域化、低放射効率化を回避することができる。また、面状導体１２０を折り返してモジュール筺体１０１の上面及び下面を取り囲むように配置することにより、使用周波数帯での広帯域化を実現することができる。面状導体１２０を用いたアンテナ動作では、主に開放端１２２付近の磁流が放射源となり、かつ電界強度の高い領域がモジュール基板１１０の面状導体１２０で囲まれた部分に集中する。電界強度の高い領域が面状導体１２０で囲まれていることから、無線通信モジュール１００を搭載する装置１０の形状や内部の構造等による影響を低減して安定した放射特性を実現することができる。

本実施形態の無線通信モジュール１００は、携帯電話等の携帯端末に限らず、各種装置に接続受部（スロット１１）を設けることで接続することができ、このような装置に無線通信機能を持たせることが可能となる。無線通信モジュール１００は、接続受部に着脱可能に構成されていることから、各装置に個別に無線通信モジュール１００を用意する必要はなく、これを適宜差し替えて用いることも可能である。
また、第３世代や第３．９世代以降の無線通信端末にスロット１１を設けるように構成することにより、これらの無線通信端末がＧＳＭトリプルバンド対応の無線通信モジュール１００を用いてＧＳＭトリプルバンドに容易に対応できるようにすることが可能となる。

本発明の第２の実施形態に係る無線通信モジュールを図４を用いて説明する。図４は、本実施形態の無線通信モジュールの概略構成を示す斜視図及び断面図であり、（ａ）は上面からみた斜視図、（ｂ）は断面図、をそれぞれ示している。（ｂ）の断面図は、（ａ）の斜視図におけるＡＡ’線での断面図である。なお、図４（ａ）では、モジュール筺体２０１の内部をわかりやすくするために、モジュール筺体２０１を透過した斜視図としている。

本実施形態の無線通信モジュール２００では、モジュール基板２１０の外周面に面状導体２２０が配置されており、モジュール基板２１０と面状導体２２０とが一体にモジュール筺体２０１の内部に収納されている。上記の第１の実施形態では、面状導体１２０をモジュール筺体１０１のさらに外周に布設しているのに対し、本実施形態では面状導体２２０をモジュール基板２１０とモジュール筺体２０１との間に布設している。これにより、面状導体２２０を、モジュール筺体２０１で保護するようにしている。また、面状導体２２０でモジュール基板２１０を覆うことにより、モジュール基板２１０が外部から電磁的な影響を受けるのを低減している。これにより、無線通信モジュール２００を搭載する装置１０の形状や内部の構造等による影響を低減して安定した放射特性を実現することができる。

本発明の第３の実施形態に係る無線通信モジュールを図５を用いて説明する。図５は、本実施形態の無線通信モジュールに用いられるモジュール基板３１０の構成を示す斜視図である。上記の無線通信モジュール１００では、面状導体１２０に接続された励振素子１２３を給電点１１４に直接接触させて給電させるように構成していたが、面状導体と非接触に容量結合させて給電させることも可能である。本実施形態の無線通信モジュールでは、面状導体を励振素子で非接触容量結合給電させるために、第２の実施形態と同様に、モジュール基板３１０の外周面に面状導体２２０を配置する構成としている。

モジュール基板３１０では、面状導体２２０に給電する給電点を接続端子１１５と反対側の右側面側に設け、この給電点に接続された励振素子３１４で面状導体２２０を非接触容量結合で給電するようにしている。励振素子３１４は、面状導体２２０のモジュール基板３１０の下面に布設された部分と、基材３１１を挟んで所定の距離だけ離れて配置されており、励振素子３１４と面状導体２２０との間で容量結合が可能となっている。

励振素子３１４は、微小な導体を用いて形成することができるが、この導体を基材３１１よりも高い比誘電率を有する誘電体と組み合わせて形成することも可能である。励振素子３１４の導体と面状導体２２０との間に比誘電率の高い誘電体を配置することで、両者の間でより高い容量結合を行わせることができる。
本実施形態では、非接触容量結合給電を行う励振素子３１４を用いることで、広帯域化を図ることができる。

本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの一実施形態を以下に説明する。本発明のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールは、本発明の無線通信モジュールをＧＳＭマルチバンドに対応するように構成したものである。ＧＳＭマルチバンドとして、９００ＭＨｚ帯、１８００ＭＨｚ帯及び１９００ＭＨｚ帯の３つの周波数帯があり、本実施形態のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールは、このようなＧＳＭマルチバンドで使用可能に構成されている。本実施形態のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００を上面からみた斜視図及び底面から見た斜視図を、それぞれ図６（ａ）、図６（ｂ）に示す。

ＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００では、モジュール基板４１０がモジュール筺体４０１に収納され、面状導体４２０が、無線通信モジュール１００と同様に、モジュール筺体４０１の外表面に布設されている。モジュール基板４１０は、モジュール基板１１０と同様に、表面または内部にモジュール回路１１２、モジュールグランド１１３、給電点１１４を備え、下面左側には接続端子１１５を備えている。また、面状導体４２０の接続端子１１５側の端部には、接地端４２１と励振素子４２３が設けられている。

本実施形態のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００では、例えば図３に示した装置１０のスロット１１に挿入したとき、面状導体４２０がＧＳＭマルチバンド対応のアンテナ素子として動作するように、面状導体４２０に切欠き部４２４を形成している。切欠き部４２４は、面状導体４２０の一部を切欠いて形成されており、３つの使用周波数帯に対しそれぞれで良好なアンテナ特性が得られるように、その配置や形状等が最適に決定されている。

ＧＳＭの使用周波数帯のうち周波数が最も低い（波長が最も長い）９００ＭＨｚ帯では、中心波長が約３３３ｍｍで、４分の１波長でも約８３ｍｍとなる。これに対し、ＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００は、その寸法を４０×２０ｍｍ程度に小型化することが要求される。このような小型のモジュールでは、９００ＭＨｚ帯対応のアンテナを幅方向に配置した１回の折返しを含む線状アンテナで形成しようとすると、たかだか４０ｍｍ程度しかアンテナ長が確保できないため、良好なアンテナ特性を得ることはできない。

これに対し、面状導体４２０を用いる場合には、モジュール筺体４０１の両面で最大８０ｍｍの長さを確保することができ、さらに切欠き部４２４を適切に形成することで、使用周波数９００ＭＨｚ帯に対して良好なアンテナ特性が得られるようにすることができる。さらに、１８００ＭＨｚ帯及び１９００ＭＨｚ帯に対しても良好なアンテナ特性が得られるように、切欠き部４２４の配置や形状を最適化することができる。

上記のように構成されたＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００を、図３に示したような装置１０のスロット１１に挿入することで、接続端子１１５と装置側接続端子１３とが接続され、これによりモジュールグランド１１３が装置用グランド１４に接続される。モジュールグランド１１３が装置用グランド１４に接続されると、面状導体４２０がそれより大きな面積の装置用グランド１４と平行に配置されて接地されることになり、ＧＳＭマルチバンド対応のアンテナ素子として動作するようになる。

本実施形態のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００について、そのアンテナ特性の一例を図７を用いて説明する。図７は、ＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００を装置１０に搭載したときの、放射効率及びＶＳＷＲの一例を示すグラフである。同図において、直線５０で示す放射効率２０％のレベルは、従来のＧＳＭ対応のアンテナにおける最大放射効率を示すものである。また、放射効率及びＶＳＷＲをそれぞれ符号５１、５２で示している。従来のＧＳＭ対応の無線携帯端末では、その一角に小型アンテナを搭載しており、これを用いて実現できる放射高利率はたかだか２０％程度であった。これに対し、本実施形態のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール４００では、９００ＭＨｚ帯、１８００ＭＨｚ帯及び１９００ＭＨｚ帯の各周波数帯近傍で高い放射効率が得られている。図７では、放射効率の高い周波数帯が所望の周波数帯から多少ずれているが、さらに調整を行うことにより好適な放射効率を得ることができる。

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における無線通信モジュール及びＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールの細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ 装置
１１ スロット
１２ 装置用基板
１３ 装置側接続端子
１４ 装置用グランド
１５ 装置用筺体
１００、２００、９００、９１０ 無線通信モジュール
１０１、２０１、４０１ モジュール筺体
１０２ 緩衝材
１１０、２１０、３１０、４１０ モジュール基板
１１１、３１１ 基材
１１２ モジュール回路
１１３ モジュールグランド
１１４ 給電点
１１５ 接続端子
１２０、２２０、４２０ 面状導体
１２１、４２１ 接地端
１２２ 開放端
１２３、３１４、４２３ 励振素子
４００ ＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール
４２４ 切欠き部

Claims (13)

1. 装置用基板と装置側接続端子とを備える装置に搭載可能な無線通信モジュールであって、
   少なくとも無線通信機能を有するモジュール回路と、モジュールグランドと、前記装置側接続端子に接続可能な接続端子と、を備え、前記モジュール回路と前記モジュールグランドを表面または内部に配置し、前記接続端子を一方の端部に配置して外部に露出させたモジュール基板と、
   前記接続端子を除く前記モジュール基板を内部に収納するモジュール筺体と、
   前記モジュール基板より大きな面積を有し、一端が前記接続端子側で前記モジュールグランドに接続されて接地端をなし、該接地端から前記接続端子と反対側に布設され、さらに前記モジュール筺体の端部近傍で折り返されて少なくとも前記モジュール基板を上下から取り囲み、他端が開放されて開放端をなす面状導体と、
   前記モジュール基板に設けられた給電点に接続されて前記面状導体を励振する励振素子と、を備え、
   前記装置に搭載されて前記接続端子が前記装置側接続端子に接続されている状態では、前記開放端が前記モジュール基板の前記装置用基板と反対側に位置している
   ことを特徴とする無線通信モジュール。
2. 前記面状導体は、前記モジュール基板の外表面を覆って前記モジュール筺体の内部に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信モジュール。
3. 前記面状導体は、前記モジュール筺体の外表面に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信モジュール。
4. 前記励振素子は導体で形成されたバネを有し、該バネの一端が前記モジュール基板の前記接続端子側に設けられた前記給電点に接続され、他端が前記面状導体に接触給電することで前記面状導体を励振している
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信モジュール。
5. 前記励振素子は導体で形成された微小素子を有し、該微小素子が前記モジュール基板の前記接続端子と反対側に設けられた前記給電点に接続されて前記面状導体に非接触給電することで前記面状導体を励振している
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信モジュール。
6. 前記励振素子は、前記モジュール基板の基材よりも高い比誘電率を有する誘電体をさらに有している
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信モジュール。
7. ２以上のＧＳＭ周波数帯で使用され、装置用基板と所定のスロットとを備える装置に搭載されることで、該装置を移動通信端末として動作させるＧＳＭマルチバンド無線通信モジュールであって、
   少なくともＧＳＭ無線通信機能を有するモジュール回路と、モジュールグランドと、前記スロットに着脱可能に挿入して接続される接続端子と、を備え、前記モジュール回路と前記モジュールグランドを表面または内部に配置し、前記接続端子を一方の端部に配置して外部に露出させたモジュール基板と、
   前記接続端子を除く前記モジュール基板を内部に収納するモジュール筺体と、
   前記モジュール基板より大きな面積を有し、一端が前記接続端子側で前記モジュールグランドに接続されて接地端をなし、該接地端から前記接続端子と反対側に布設され、さらに前記モジュール筺体の端部近傍で折り返されて少なくとも前記モジュール基板を上下から取り囲み、他端が開放されて開放端をなす面状導体と、
   前記モジュール基板に設けられた給電点に接続されて前記面状導体を励振する励振素子と、を備え、
   前記スロットに挿入されて前記接続端子が装置側接続端子に接続されている状態では、前記開放端が前記モジュール基板の前記装置用基板と反対側に位置しており、前記モジュールグランドが前記接続端子を介して前記装置用基板に備えられた装置用グランドに接続されることで、前記面状導体が前記２以上のＧＳＭ周波数帯で動作するアンテナ素子となっている
   ことを特徴とするＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
8. 前記面状導体には、前記２以上のＧＳＭ周波数帯のそれぞれで所定の放射特性が得られるように調整された切欠き部が形成されている
   ことを特徴とする請求項７に記載のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
9. 前記面状導体は、前記モジュール基板の外表面を覆って前記モジュール筺体の内部に配置されている
   ことを特徴とする請求項７または８に記載のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
10. 前記面状導体は、前記モジュール筺体の外表面に配置されている
    ことを特徴とする請求項７または８に記載のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
11. 前記励振素子は導体で形成されたバネを有し、該バネの一端が前記モジュール基板の前記接続端子側に設けられた前記給電点に接続され、他端が前記面状導体に接触給電することで前記面状導体を励振している
    ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
12. 前記励振素子は導体で形成された微小素子を有し、該微小素子が前記モジュール基板の前記接続端子と反対側に設けられた前記給電点に接続されて前記面状導体に非接触給電することで前記面状導体を励振している
    ことを特徴とする請求項９に記載のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
13. 前記励振素子は、前記モジュール基板の基材よりも高い比誘電率を有する誘電体をさらに有している
    ことを特徴とする請求項１２に記載のＧＳＭマルチバンド無線通信モジュール。
    

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