JP2015213285A - Radio unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio unit in which a directivity variable range can be broadened, design change of components can be as less as possible and installation of a lens does not require high precision when the lens is used.SOLUTION: A radio unit 1 has a first housing 2 which has a rectangular shape and a U-shaped cross-section, a radio unit board 5 which is mounted in a first housing 2 and has an antenna element 3 operating in a milli-wave zone at a part of a face confronting the opening side of the first housing 2 and in which a radio module 4 is mounted, and a second housing 6 which is configured in a rectangular shape so as to be securable at the opening side of the first housing 2, and has an opening portion 6a at the position corresponding to an antenna element 3 of the radio module 4.

Description

本開示は、マイクロ波又はミリ波にて通信を行う無線ユニットに関する。   The present disclosure relates to a wireless unit that performs communication using microwaves or millimeter waves.

マイクロ波やミリ波は光に近い波長であることから直進性が高いため、この波長を用いた通信で使用するアンテナの指向性設定は重要である。当該アンテナの指向性を任意に設定できるようにした従来技術として、例えば特許文献1〜3に記載されているものがある。これらの特許文献には、レンズを用いて指向性の設定を行う技術が開示されている。   Since microwaves and millimeter waves are wavelengths close to light and have high straightness, it is important to set the directivity of the antenna used for communication using this wavelength. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose conventional techniques that can arbitrarily set the directivity of the antenna. These patent documents disclose a technique for setting directivity using a lens.

特開2012−147135号公報JP 2012-147135 A 特開平11−004118号公報JP-A-11-004118 米国特許出願公開第2012/0249388号明細書US Patent Application Publication No. 2012/0249388

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、アンテナとレンズとの間の距離を可変とすることで、焦点距離を変えて利得を変化させるようにしているものであって、レンズ位置を変更することによる指向性可変は半値角のみであり、主ビーム方向を変更することはできない。   However, in the invention described in Patent Document 1, the distance between the antenna and the lens is made variable so that the gain is changed by changing the focal length, and the lens position is changed. The directivity variable by is only a half-value angle, and the main beam direction cannot be changed.

また、特許文献2に記載の発明では、レンズの形状を変更することで指向性を可変するようにしているが、予め指向性を決めて、それに見合った形状のレンズを用意しなければならず、指向性の仕様に変更があると、レンズを設計し直し精度の高い曲率を有するレンズを製造し直さなければならない。   Further, in the invention described in Patent Document 2, the directivity is changed by changing the shape of the lens. However, it is necessary to determine the directivity in advance and prepare a lens corresponding to the directivity. If there is a change in the directivity specification, the lens must be redesigned and a lens with a highly accurate curvature must be remanufactured.

また、特許文献3に記載の発明では、アンテナの上方にレンズを配置することで指向性を変化させるようにしているが、レンズの固定方法の記載は見当たらない。レンズの取り付け精度が指向性の特性に大きく影響するが、その記載が見当たらない。   In the invention described in Patent Document 3, the directivity is changed by disposing the lens above the antenna, but no description of the lens fixing method is found. Although the lens mounting accuracy greatly affects the directivity characteristics, the description is not found.

本開示は、係る事情に鑑みてなされたものであり、指向性可変範囲を広くとることができるとともに、部品の設計変更をできるだけ少なくでき、さらに、レンズを使用する場合には、その取り付けに高い精度を要することのない無線ユニットを提供する。   The present disclosure has been made in view of such circumstances, and can change the directivity variable range as much as possible, can reduce the design change of parts as much as possible, and is high in mounting when using a lens. A wireless unit that does not require accuracy is provided.

本開示の無線ユニットは、第1の筐体と、前記第1の筐体内に設けられたアンテナ素子と、前記第1の筐体に取り付けられ、前記アンテナ素子に対応する位置に開口部を有する第2の筐体と、を備える。   The wireless unit of the present disclosure includes a first housing, an antenna element provided in the first housing, and an opening attached to the first housing and corresponding to the antenna element. A second housing.

本開示によれば、第2の筐体の開口部の大きさを変更するだけで指向性を可変できるので、指向性可変範囲を広くとることができる。また、指向性の仕様に変更があっても、第2の筐体の開口部をそれに見合った大きさにするだけでよいので、レンズを設計し直す場合と比べて部品の設計変更をできるだけ少なくできる。また、レンズを使用する場合、第2の筐体の開口部に嵌合する形状のレンズを用意し、そのレンズを第2の筐体の開口部に収容するだけで高精度な取り付けが可能となる。   According to the present disclosure, the directivity can be varied only by changing the size of the opening of the second housing, and therefore the directivity variable range can be widened. In addition, even if there is a change in the directivity specification, it is only necessary to make the size of the opening of the second housing commensurate with that, so that the design changes of parts are minimized as compared with the case of redesigning the lens. it can. In addition, when using a lens, a lens having a shape that fits into the opening of the second housing is prepared, and the lens can be mounted with high precision simply by housing the lens in the opening of the second housing. Become.

実施の形態1に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 1 図1の無線ユニットを上方から見た平面図FIG. 1 is a plan view of the wireless unit of FIG. 1 viewed from above. 実施の形態2に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view which shows the structure of the radio | wireless unit which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view which shows the structure of the radio | wireless unit which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view which shows the structure of the radio | wireless unit which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態5に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 5 実施の形態6に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 6 実施の形態7に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 7 実施の形態8に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 8 実施の形態9に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 9 実施の形態10に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 10 実施の形態11に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 11 実施の形態12に係る無線ユニットの構成を示す側断面図Side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 12

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

(本開示の一形態を得るに至った経緯)
特許文献1には、電波を放射するアンテナ、該アンテナから放射された電波の指向性を変更するレンズアンテナ、該レンズアンテナを保持する筒状のレンズアンテナ保持部、及び前記レンズアンテナの前記レンズアンテナ保持部に対する取り付け位置を変更できるねじが記載されている。また、特許文献2には、基板上に形成されたアンテナ素子、及び前記アンテナ素子の上方に配置された取り換え可能なレンズである気密封止手段が記載されている。また、特許文献3には、平面アンテナ、及び前記平面アンテナの上方に配置される反射板又はレンズアンテナが記載されている。
(Background to obtaining one form of the present disclosure)
Patent Document 1 discloses an antenna that radiates radio waves, a lens antenna that changes the directivity of radio waves radiated from the antenna, a cylindrical lens antenna holding portion that holds the lens antenna, and the lens antenna of the lens antenna. A screw capable of changing the mounting position with respect to the holding portion is described. Patent Document 2 describes an airtight sealing means that is an antenna element formed on a substrate and a replaceable lens disposed above the antenna element. Patent Document 3 describes a planar antenna and a reflector or lens antenna disposed above the planar antenna.

特許文献1に記載の技術では、アンテナとレンズアンテナとの間の距離を可変とすることで焦点距離を変えてレンズアンテナの利得が変化するようにしている。特許文献2に記載の技術では、レンズの形状を変更することで電波の指向性を任意に設定できるようにしている。特許文献3に記載の技術では、平面アンテナの上方にレンズアンテナ又は反射板を配置することで電波の放射パターンを変更できるようにしている。   In the technique described in Patent Document 1, the focal length is changed by changing the distance between the antenna and the lens antenna so that the gain of the lens antenna is changed. In the technique described in Patent Document 2, the directivity of radio waves can be arbitrarily set by changing the shape of the lens. In the technique disclosed in Patent Document 3, a radio wave radiation pattern can be changed by disposing a lens antenna or a reflector above a planar antenna.

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、ねじでレンズアンテナの位置を変更することで指向性を可変可能としているが、指向性可変範囲は小さい。また、特許文献2に記載の技術では、レンズの形状を変更することで指向性を可変としているが、レンズの形状を事前に指向性に応じて決めておく必要があり、指向性の仕様が変更になった場合にレンズを再設計する必要がある。また、特許文献3に記載の技術では、レンズ及び反射板の固定方法の記載はない。即ち、レンズ及び反射板の取り付け精度が特性に大きく影響するが、その記載がない。   However, in the technique described in Patent Document 1, the directivity can be changed by changing the position of the lens antenna with a screw, but the directivity variable range is small. In the technique described in Patent Document 2, the directivity is made variable by changing the shape of the lens. However, the shape of the lens needs to be determined in advance according to the directivity, and the directivity specification is The lens needs to be redesigned if it changes. Moreover, in the technique described in Patent Document 3, there is no description of a method for fixing the lens and the reflector. That is, although the accuracy of attaching the lens and the reflector greatly affects the characteristics, there is no description thereof.

以下、指向性可変範囲を広くとることができるとともに、部品の設計変更をできるだけ少なくでき、さらに、レンズを使用する場合には、その取り付けに高い精度を要することのない無線ユニットについて説明する。   In the following, a wireless unit is described in which the directivity variable range can be widened, the design change of parts can be minimized, and when a lens is used, high accuracy is not required for the attachment.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。また、図2は、図1の無線ユニットを上方から見た平面図である。図1及び図2において、本実施の形態に係る無線ユニット1は、長方形状で、かつ断面がコ字状に形成された第1の筐体2と、第1の筐体2内に収容され、第1の筐体2の開口側に向いた面の一部分にミリ波帯で動作するアンテナ素子3を有する無線モジュール4が実装された無線ユニット基板5と、第1の筐体2に開口側に取り付け可能な長方形板状に形成され、無線モジュール4のアンテナ素子3に対応する位置に開口部6aを有する第2の筐体6と、を備える。
(Embodiment 1)
1 is a side sectional view showing a configuration of a wireless unit according to Embodiment 1. FIG. FIG. 2 is a plan view of the wireless unit of FIG. 1 as viewed from above. 1 and 2, the wireless unit 1 according to the present embodiment is housed in a first housing 2 having a rectangular shape and a U-shaped cross section, and the first housing 2. A wireless unit substrate 5 on which a wireless module 4 having an antenna element 3 operating in the millimeter wave band is mounted on a part of a surface of the first housing 2 facing the opening side; And a second housing 6 having an opening 6 a at a position corresponding to the antenna element 3 of the wireless module 4.

第1の筐体2は、無線ユニット1を無線通信機等の対象物に取り付ける側の取り付け面となり、第2の筐体6は、電波を放射する側の放射面となる。第1の筐体2と第2の筐体6は共に金属で造られる。無線ユニット基板5に実装された無線モジュール4は、例えばICの配線がなされた多層基板を用いたモジュール基板(図示略)に、アンテナ素子3及び無線用ICモジュール(図示略)が実装されたものである。本実施の形態では、無線モジュール4には8個のアンテナ素子3が実装されるが、それらは、図2に示すように4個ずつ2列に配置される。   The first housing 2 serves as an attachment surface on the side where the wireless unit 1 is attached to an object such as a wireless communication device, and the second housing 6 serves as a radiation surface on the side that emits radio waves. Both the first casing 2 and the second casing 6 are made of metal. The wireless module 4 mounted on the wireless unit substrate 5 is obtained by mounting the antenna element 3 and the wireless IC module (not shown) on a module substrate (not shown) using, for example, a multilayer substrate with IC wiring. It is. In the present embodiment, eight antenna elements 3 are mounted on the wireless module 4, but four of them are arranged in two rows as shown in FIG. 2.

図2に示すように、無線ユニット基板5の4つの角部分には、それぞれ無線ユニット基板5を第1の筐体2に取り付けるための基板固定ねじ用穴5aが開けられている。これらの基板固定ねじ用穴5aに基板固定ねじ7を通して、無線ユニット基板5が第1の筐体2に取り付けられる。基板固定ねじ7の取り付け位置の第1の筐体2と無線ユニット基板5との間にはスペーサ8が介挿され、無線ユニット基板5を第1の筐体2から離している。スペーサ8は金属又は樹脂で造られる。第2の筐体6も同様にその4つの角部分に、第2の筐体6を第1の筐体2に固定するための筐体嵌め合わせねじ用穴6bが開けられており、これらの筐体嵌め合わせねじ用穴6bに筐体嵌め合わせねじ9を通して、第2の筐体6が第1の筐体2に取り付けられる。   As shown in FIG. 2, board fixing screw holes 5 a for attaching the wireless unit board 5 to the first housing 2 are formed in the four corner portions of the wireless unit board 5. The wireless unit substrate 5 is attached to the first housing 2 through the substrate fixing screw 7 through these substrate fixing screw holes 5a. A spacer 8 is inserted between the first housing 2 and the wireless unit substrate 5 at the mounting position of the substrate fixing screw 7 to separate the wireless unit substrate 5 from the first housing 2. The spacer 8 is made of metal or resin. Similarly, the second housing 6 is also provided with housing fitting screw holes 6b for fixing the second housing 6 to the first housing 2 at the four corners. The second housing 6 is attached to the first housing 2 through the housing fitting screw 9 through the housing fitting screw hole 6b.

第2の筐体6の開口部6aは、略正方形状で、第2の筐体6が第1の筐体2に取り付けられたときに、その中心が8個のアンテナ素子3の中心と一致する位置に形成されている。第2の筐体6の開口部6aは、第2の筐体6の上面側の開口面積が下面側の開口面積より大きくなったテーパ状に形成されている。なお、第2の筐体6の開口部6aはアンテナ素子3のアンテナ放射パターン(図1で斜線を引いた部分)Rpに影響がでない範囲であれば、どのような形状を採ってもよい。また、第2の筐体6の開口部6aの端が各アンテナ素子3から1/2波長以上離れるようにしてもよい。第2の筐体6の開口部6aからは8個のアンテナ素子3それぞれからの電波が放射される。第2の筐体6の開口部6aからのアンテナ放射パターンRpは、図1に示すような楕円形となる。このアンテナ放射パターンRpは、第2の筐体6の開口部6aが広がる方向で円形に近い形になり、狭まる方向で縦長の楕円形になる。電波の指向性は、アンテナ放射パターンRpが円形に近い形になるに従って弱くなり、逆に縦長の形になるに従って強くなる。   The opening 6a of the second housing 6 has a substantially square shape, and when the second housing 6 is attached to the first housing 2, the center thereof coincides with the centers of the eight antenna elements 3. It is formed in the position to do. The opening 6a of the second housing 6 is formed in a tapered shape in which the opening area on the upper surface side of the second housing 6 is larger than the opening area on the lower surface side. The opening 6a of the second housing 6 may have any shape as long as it does not affect the antenna radiation pattern (the hatched portion in FIG. 1) Rp of the antenna element 3. Further, the end of the opening 6 a of the second housing 6 may be separated from each antenna element 3 by ½ wavelength or more. Radio waves from each of the eight antenna elements 3 are radiated from the opening 6 a of the second housing 6. The antenna radiation pattern Rp from the opening 6a of the second housing 6 has an elliptical shape as shown in FIG. This antenna radiation pattern Rp has a shape close to a circle in the direction in which the opening 6a of the second housing 6 widens, and has a vertically long ellipse in the direction in which the antenna radiation pattern Rp narrows. The directivity of the radio wave becomes weaker as the antenna radiation pattern Rp becomes nearly circular, and conversely becomes stronger as it becomes a vertically long shape.

このように、本実施の形態に係る無線ユニット1によれば、第2の筐体6の開口部6aのテーパ形状を変更するだけで指向性を可変できるので、指向性可変範囲を広くとることができる。また、指向性の仕様に変更があっても、第2の筐体6の開口部6aを、それに見合った形状にするだけで済むので、レンズを設計し直す場合と比べて部品の設計変更をできるだけ少なくできる。   As described above, according to the wireless unit 1 according to the present embodiment, the directivity can be varied simply by changing the taper shape of the opening 6a of the second housing 6, and therefore the directivity variable range can be widened. Can do. Even if there is a change in the directivity specification, it is only necessary to make the opening 6a of the second housing 6 a shape corresponding to that, so the design of the parts can be changed compared to the case of redesigning the lens. You can do as little as possible.

(実施の形態2)
図3は、実施の形態2に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図3において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット30は、第2の筐体6の上面にアンテナ素子3の指向性を変更するための金属製の筐体カバー11を装着したものである。筐体カバー11には開口部11aが設けられている。この開口部11aは、筐体カバー11を第2の筐体6に取り付けたときに、その中心が第2の筐体6の開口部6aの中心と一致する位置に形成される。筐体カバー11の開口部11aは正方形状に形成されており、その大きさが、テーパ状に形成された第2の筐体6の開口部6aの小さい方(開口部6aの第2の筐体6の下面側)と同じになっている。電波を放射するための開口部11aを小さくすることで、電波の指向性を狭めることができる。このように、第2の筐体6の上面にアンテナ素子3の指向性を変更するための筐体カバー11を装着することで、容易に指向性を変えることができる。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the second embodiment. 3 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, a wireless unit 30 according to the present embodiment is configured such that a metal casing cover 11 for changing the directivity of the antenna element 3 is mounted on the upper surface of the second casing 6. The housing cover 11 is provided with an opening 11a. The opening 11 a is formed at a position where the center coincides with the center of the opening 6 a of the second housing 6 when the housing cover 11 is attached to the second housing 6. The opening 11a of the casing cover 11 is formed in a square shape, and the size thereof is smaller than the opening 6a of the second casing 6 formed in a tapered shape (the second casing of the opening 6a). The lower surface side of the body 6). By reducing the opening 11a for radiating radio waves, the directivity of the radio waves can be narrowed. In this way, by attaching the housing cover 11 for changing the directivity of the antenna element 3 to the upper surface of the second housing 6, the directivity can be easily changed.

(実施の形態3)
図4は、実施の形態3に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図4において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット31は、第2の筐体6の上面に、アンテナ素子3の指向性を変更するための金属製の筐体カバー12を装着したものである。前述した図3に示す筐体カバー11と異なる点は、薄く形成されていることと、筐体カバー12に設けられた開口部12aがアンテナ素子3の上方で四方に対して均等ではないことである。図4に示すように、本実施の形態の場合、筐体カバー12は、その開口部12aが第2の筐体6の開口部6aに対して右に寄っていて、その左側部分(即ち、図4に向かって左側部分)12bがアンテナ素子3の上方に大きく被さっている。このような形状を採ることにより、アンテナ放射パターンRpは右方向に傾くことになる。このように、第2の筐体6の上面にアンテナ素子3の指向性を変更するための筐体カバー12を装着することで、容易に指向性を変えることができる。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the third embodiment. 4 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, a wireless unit 31 according to the present embodiment is configured such that a metal casing cover 12 for changing the directivity of the antenna element 3 is mounted on the upper surface of the second casing 6. 3 differs from the case cover 11 shown in FIG. 3 described above in that it is formed thin and the opening 12a provided in the case cover 12 is not equal to the four sides above the antenna element 3. is there. As shown in FIG. 4, in the case of the present embodiment, the housing cover 12 has its opening portion 12 a on the right side with respect to the opening portion 6 a of the second housing 6, and its left side portion (that is, A left portion (12b as viewed in FIG. 4) largely covers the antenna element 3. By adopting such a shape, the antenna radiation pattern Rp is inclined in the right direction. In this manner, the directivity can be easily changed by mounting the housing cover 12 for changing the directivity of the antenna element 3 on the upper surface of the second housing 6.

(実施の形態4)
図5は、実施の形態4に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図5において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット32は、第2の筐体6の下面に、アンテナ素子3の指向性を変更するための金属製の筐体スペーサ13を装着したものである。筐体スペーサ13は、図4に示す筐体カバー12と同程度の薄さに形成されている。筐体スペーサ13には開口部13aが設けられており、この開口部13aを前述した実施の形態3の筐体カバー12と同様に、アンテナ素子3の上方で四方に対して均等にならないようにして、アンテナ素子3の指向性を変更している。図5では、筐体スペーサ13の左側部分(図5に向かって左側部分)13bがアンテナ素子3の上方に被さるようにしているため、アンテナ放射パターンRpは右方向に傾くことになる。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the fourth embodiment. 5 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, the wireless unit 32 according to the present embodiment is configured such that a metal casing spacer 13 for changing the directivity of the antenna element 3 is mounted on the lower surface of the second casing 6. The case spacer 13 is formed to be as thin as the case cover 12 shown in FIG. The housing spacer 13 is provided with an opening 13a, and the opening 13a is not made equal to the four sides above the antenna element 3 in the same manner as the housing cover 12 of the third embodiment described above. Thus, the directivity of the antenna element 3 is changed. In FIG. 5, the antenna radiation pattern Rp is inclined rightward because the left side portion (left side portion in FIG. 5) 13 b of the housing spacer 13 is covered above the antenna element 3.

(実施の形態5)
図6は、実施の形態5に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図6において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット33は、第2の筐体6の下面に、アンテナ素子3の指向性を変更するための樹脂製(例えばABS樹脂)の誘電体シート14を装着したものである。アンテナ素子3の上方の空間及び第2の筐体6の開口部6aの空間には空気が存在しているが、これらの間に比誘電率が「1」ではない誘電体シート14を設けることにより、アンテナ素子3から放射された電波が誘電体シート14の表面で屈折するため指向性が変化する。その変化はアンテナ素子3と誘電体シート14の間隔、厚さ、誘電率に依存し、半値角を狭めたり広めたりすることができる。なお、誘電体シート14を設けることで、無線ユニット33の内部への雨や汚れの浸入を防ぐこともできる。
(Embodiment 5)
FIG. 6 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the fifth embodiment. 6 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the figure, the radio unit 33 according to the present embodiment is mounted with a dielectric sheet 14 made of resin (for example, ABS resin) for changing the directivity of the antenna element 3 on the lower surface of the second housing 6. It is a thing. Air is present in the space above the antenna element 3 and in the space of the opening 6a of the second housing 6, and a dielectric sheet 14 having a relative dielectric constant other than “1” is provided between them. Thus, the directivity changes because the radio wave radiated from the antenna element 3 is refracted on the surface of the dielectric sheet 14. The change depends on the distance, thickness, and dielectric constant between the antenna element 3 and the dielectric sheet 14, and the half-value angle can be narrowed or widened. In addition, by providing the dielectric sheet 14, it is possible to prevent rain and dirt from entering the wireless unit 33.

(実施の形態6)
図7は、実施の形態6に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図7において前述した図1及び図6と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット34は、第2の筐体6の上面に、アンテナ素子3の指向性を変更するための誘電体シート14を装着したものである。前述した実施の形態5では誘電体シート14を第2の筐体6の下面に装着したが、第2の筐体6の上面に装着しても同様の効果が得られる。なお、本実施の形態でも誘電体シート14を設けたことで、無線ユニット34の内部への雨や汚れの浸入を防ぐことができる。
(Embodiment 6)
FIG. 7 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the sixth embodiment. 7 that are the same as those in FIGS. 1 and 6 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, a radio unit 34 according to the present embodiment is obtained by attaching a dielectric sheet 14 for changing the directivity of the antenna element 3 to the upper surface of the second housing 6. In the fifth embodiment described above, the dielectric sheet 14 is mounted on the lower surface of the second housing 6, but the same effect can be obtained by mounting it on the upper surface of the second housing 6. In the present embodiment, the provision of the dielectric sheet 14 can prevent rain and dirt from entering the wireless unit 34.

(実施の形態7)
図8は、実施の形態7に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図8において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット35は、第2の筐体6の上面に、誘電率の異なる誘電体部16を有する樹脂製(例えばABS樹脂)の誘電体シート15を装着したものである。誘電体シート15もアンテナ素子3の指向性を変更するためのものである。誘電体シート15は、第2の筐体6の開口部6aに対応する部分の一部分に、誘電体シート15と誘電率の異なる誘電体部16を有している。誘電体部16も樹脂製(例えばABS樹脂)であるが、誘電率は誘電体シート15より高くなっている。本実施の形態では、第2の筐体6の開口部6aの中央に誘電体部16が来るように、誘電体部16を誘電体シート15に設けている。このように配置することで正面方向の利得を小さくできる。誘電体部16は、誘電体シート15そのものと異なる電波の通過特性とするので、一部に金属粒子を混ぜたり、誘電正接の異なる誘電体を使用したり、小さな空気穴をあけることによって誘電率を下げるようにしてもよい。なお、本実施の形態でも誘電体シート15を設けたことで、無線ユニット35の内部への雨や汚れの浸入を防ぐことができる。
(Embodiment 7)
FIG. 8 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the seventh embodiment. 8 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, the wireless unit 35 according to the present embodiment has a dielectric sheet 15 made of resin (for example, ABS resin) having dielectric parts 16 having different dielectric constants mounted on the upper surface of the second casing 6. Is. The dielectric sheet 15 is also for changing the directivity of the antenna element 3. The dielectric sheet 15 has a dielectric part 16 having a dielectric constant different from that of the dielectric sheet 15 in a part of a portion corresponding to the opening 6 a of the second housing 6. The dielectric portion 16 is also made of resin (for example, ABS resin), but has a dielectric constant higher than that of the dielectric sheet 15. In the present embodiment, the dielectric portion 16 is provided on the dielectric sheet 15 so that the dielectric portion 16 comes to the center of the opening 6 a of the second housing 6. By arranging in this way, the gain in the front direction can be reduced. Since the dielectric part 16 has a radio wave transmission characteristic different from that of the dielectric sheet 15 itself, the dielectric constant can be obtained by mixing a part of metal particles, using a dielectric having a different dielectric loss tangent, or making a small air hole. You may make it lower. In the present embodiment, the provision of the dielectric sheet 15 can prevent rain and dirt from entering the wireless unit 35.

(実施の形態8)
図9は、実施の形態8に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図9において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット36は、第2の筐体6の上面に、開口部17aをアンテナ素子3の上方からモジュール平面方向に曲げた金属製の筐体カバー17を装着したものである。このような形状の筐体カバー17を用いることで、アンテナ素子3からの電波がモジュール平面方向に放射される。アンテナ素子3の指向性は、開口部17aの大きさが同じである図3の筐体カバー11の開口部11aと同程度である。開口部17aを小さく形成することで指向性が狭まり、大きく形成することで指向性が広くなる。このように、第2の筐体6の上面にアンテナ素子3の指向性を変更するための筐体カバー17を装着することで、容易に指向性を変えることができる。
(Embodiment 8)
FIG. 9 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the eighth embodiment. 9 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, the radio unit 36 according to the present embodiment has a metal housing cover 17 in which an opening 17a is bent from above the antenna element 3 in the module plane direction on the upper surface of the second housing 6. It is a thing. By using the housing cover 17 having such a shape, the radio wave from the antenna element 3 is radiated in the module plane direction. The directivity of the antenna element 3 is approximately the same as that of the opening 11a of the housing cover 11 of FIG. 3 in which the size of the opening 17a is the same. The directivity is narrowed by forming the opening 17a small, and the directivity is widened by forming it large. In this way, the directivity can be easily changed by mounting the housing cover 17 for changing the directivity of the antenna element 3 on the upper surface of the second housing 6.

なお、本実施の形態では、モジュール平面方向に開口部17aの方向を変えているが、斜め方向や裏面方向に変えてもよい。   In the present embodiment, the direction of the opening 17a is changed in the module plane direction, but it may be changed in an oblique direction or a back surface direction.

(実施の形態9)
図10は、実施の形態9に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図10において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット37は、第2の筐体6の上面に、開口部18aをツイスト導波管またはサーキュライザ導波管とした金属製の筐体カバー18を装着したものである。この場合、筐体カバー18の開口部18aをツイスト導波管とすることで、アンテナ素子3から放射される偏波を回転させることができる。また、筐体カバー18の開口部18aをサーキュライザ導波管とすることで、直線偏波を円偏波に変えることができる。偏波を変更することによって周辺からの反射波の影響を変更することができるのは言うまでもない。
(Embodiment 9)
FIG. 10 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the ninth embodiment. 10 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, the wireless unit 37 according to the present embodiment is provided with a metal housing cover 18 having an opening 18a as a twist waveguide or a circulator waveguide on the upper surface of the second housing 6. It is a thing. In this case, the polarized wave radiated from the antenna element 3 can be rotated by making the opening 18 a of the housing cover 18 a twisted waveguide. Further, by making the opening 18a of the housing cover 18 a circulator waveguide, the linearly polarized wave can be changed to a circularly polarized wave. It goes without saying that the influence of the reflected wave from the periphery can be changed by changing the polarization.

(実施の形態10)
図11は、実施の形態10に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図11において前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット38は、第2の筐体19の開口部19aに凸状のレンズ20を装着したものである。第2の筐体19の開口部19aは、第2の筐体19の上面側と下面側の双方で同じ大きさの筒状に形成されたものである。この開口部19aにレンズ20が装着されている。なお、説明するまでもないが、第2の筐体19の開口部19aは、無線モジュール4のアンテナ素子3に対応する位置に設けられている。レンズ20は、アンテナ素子3から放射された電波の経路を変更することができるため、その厚さ、曲率、使用する誘電体の誘電率を変更することによって任意の指向性を得ることができる。
(Embodiment 10)
FIG. 11 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the tenth embodiment. 11 that are the same as those in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, a wireless unit 38 according to the present embodiment has a convex lens 20 attached to an opening 19 a of a second housing 19. The opening 19 a of the second housing 19 is formed in a cylindrical shape having the same size on both the upper surface side and the lower surface side of the second housing 19. A lens 20 is attached to the opening 19a. Needless to say, the opening 19 a of the second housing 19 is provided at a position corresponding to the antenna element 3 of the wireless module 4. Since the lens 20 can change the path of the radio wave radiated from the antenna element 3, any directivity can be obtained by changing the thickness, curvature, and dielectric constant of the dielectric used.

(実施の形態11)
図12は、実施の形態11に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図12において前述した図1及び図11と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット39は、前述した実施の形態10と同様の構成に加えて、第2の筐体19の上面に金属製の筐体カバー21を装着したものである。筐体カバー21には、無線モジュール4のアンテナ素子3に対応する位置に開口部21aが形成されており、その大きさは第2の筐体19の開口部19aより小さくなっている。この筐体カバー21により、アンテナ素子3から放射された電波の経路(a)は通信に使用されるが、アンテナ素子3から放射された電波の経路(b)は筐体カバー21で遮られることから通信相手には届かない。指向性としては細く絞られたことになる。
(Embodiment 11)
FIG. 12 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the eleventh embodiment. 12 that are the same as those in FIGS. 1 and 11 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, a radio unit 39 according to the present embodiment is configured by mounting a metal casing cover 21 on the upper surface of the second casing 19 in addition to the same configuration as that of the tenth embodiment described above. is there. An opening 21 a is formed in the housing cover 21 at a position corresponding to the antenna element 3 of the wireless module 4, and the size thereof is smaller than the opening 19 a of the second housing 19. Although the case cover 21 uses the path (a) of the radio wave radiated from the antenna element 3 for communication, the path (b) of the radio wave radiated from the antenna element 3 is blocked by the case cover 21. Does not reach the other party. The directivity is narrowed down.

(実施の形態12)
図13は、実施の形態12に係る無線ユニットの構成を示す側断面図である。なお、図13において前述した図1及び図11と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。同図において、本実施の形態に係る無線ユニット40は、第2の筐体19の下面に樹脂製(例えばABS樹脂)の誘電体シート22を装着したものである。図11のようなレンズ20のみの場合を初期の放射パターンとすると、誘電体シート22を設けることで、アンテナ素子3から放射された電波の経路を経路(c)に示すように変更することができる。本実施の形態では、図11に示す放射パターンを初期の設定であるとすると、ビームを広げる形へ変更するようにしている。
(Embodiment 12)
FIG. 13 is a side sectional view showing the configuration of the wireless unit according to the twelfth embodiment. 13 that are the same as those in FIGS. 1 and 11 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, a wireless unit 40 according to the present embodiment is obtained by mounting a dielectric sheet 22 made of resin (for example, ABS resin) on the lower surface of a second casing 19. If the case of only the lens 20 as shown in FIG. 11 is an initial radiation pattern, by providing the dielectric sheet 22, the path of the radio wave radiated from the antenna element 3 can be changed as shown in the path (c). it can. In the present embodiment, assuming that the radiation pattern shown in FIG. 11 is an initial setting, the beam is changed to a form in which the beam is expanded.

なお、上述した実施の形態1〜4,8,9において、第2の筐体6の開口部6aを中空としたが、開口部6aは電波を通過させるだけのものであることから、例えば空気以外の誘電体(例えばABS樹脂)を充填又は一部を封じることで気密構造としてもよい。上述した実施の形態5〜7では、誘電体14,15によって第2の筐体6の開口部6aを塞いで気密構造としている。また、上述した実施の形態10,11では、レンズ20によって第2の筐体19の開口部19aを塞いでおり、上述した実施の形態12では、レンズ20と誘電体シート22によって第2の筐体19の開口部19aを塞いでいる。   In the first to fourth, fourth, eighth, and ninth embodiments described above, the opening 6a of the second housing 6 is hollow. However, since the opening 6a only allows radio waves to pass through, for example, air It is good also as an airtight structure by filling with dielectrics other than (for example, ABS resin) or sealing one part. In the above-described fifth to seventh embodiments, the opening portions 6a of the second housing 6 are closed by the dielectrics 14 and 15 to form an airtight structure. In the tenth and eleventh embodiments described above, the opening 19a of the second casing 19 is closed by the lens 20, and in the twelfth embodiment described above, the second casing is formed by the lens 20 and the dielectric sheet 22. The opening 19a of the body 19 is blocked.

以上、図面を参照しながら実施の形態1〜12について説明したが、本開示はかかる例に限定されものではないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although Embodiment 1-12 was demonstrated referring drawings, it cannot be overemphasized that this indication is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present disclosure. Understood.

(本開示の一態様の概要)
本開示の第1の無線ユニットは、第1の筐体と、前記第1の筐体内に設けられたアンテナ素子と、前記第1の筐体に取り付けられ、前記アンテナ素子に対応する位置に開口部を有する第2の筐体と、を備える。
(Overview of one aspect of the present disclosure)
A first wireless unit of the present disclosure includes a first housing, an antenna element provided in the first housing, and an opening that is attached to the first housing and corresponds to the antenna element. A second housing having a portion.

また、本開示の第2の無線ユニットは、第1の無線ユニットであって、前記第2の筐体の開口部は、テーパ状に形成されている。   Moreover, the 2nd radio | wireless unit of this indication is a 1st radio | wireless unit, Comprising: The opening part of the said 2nd housing | casing is formed in the taper shape.

また、本開示の第3の無線ユニットは、第1の無線ユニット又は第2の無線ユニットであって、前記第2の筐体の外側に装着され、前記第2の筐体の開口部とは大きさが異なる開口部を有する筐体カバーを備える。   Further, the third wireless unit of the present disclosure is a first wireless unit or a second wireless unit, which is attached to the outside of the second housing, and is an opening of the second housing. A housing cover having openings of different sizes is provided.

また、本開示の第4の無線ユニットは、第3の無線ユニットであって、前記筐体カバーの開口部は、前記第2の筐体の開口部とは中心位置が異なる。   In addition, the fourth wireless unit of the present disclosure is a third wireless unit, and the opening of the housing cover has a center position different from the opening of the second housing.

また、本開示の第5の無線ユニットは、第1の無線ユニット又は第2の無線ユニットであって、前記第2の筐体の内側に装着され、前記第2の筐体の開口部とは大きさが異なる開口部を有する筐体スペーサを備える。   Further, the fifth wireless unit of the present disclosure is a first wireless unit or a second wireless unit, and is attached to the inside of the second casing, and is an opening of the second casing. A housing spacer having openings of different sizes is provided.

また、本開示の第6の無線ユニットは、第5の無線ユニットであって、前記筐体スペーサの開口部は、前記第2の筐体の開口部とは中心位置が異なる。   In addition, the sixth wireless unit of the present disclosure is a fifth wireless unit, and the opening of the housing spacer has a center position different from the opening of the second housing.

また、本開示の第7の無線ユニットは、第1の無線ユニット又は第2の無線ユニットであって、前記第2の筐体の開口部を塞ぐように前記第2の筐体の内側に装着された誘電体シートを備える。   The seventh wireless unit of the present disclosure is the first wireless unit or the second wireless unit, and is attached to the inside of the second housing so as to close the opening of the second housing. Provided with a dielectric sheet.

また、本開示の第8の無線ユニットは、第1の無線ユニット又は第2の無線ユニットであって、前記第2の筐体の開口部を塞ぐように前記第2の筐体の外側に装着された誘電体シートを備える。   The eighth wireless unit of the present disclosure is the first wireless unit or the second wireless unit, and is attached to the outside of the second housing so as to close the opening of the second housing. Provided with a dielectric sheet.

また、本開示の第9の無線ユニットは、第8の無線ユニットであって、前記誘電体シートの、前記第2の筐体の開口部の一部に対応する位置に、前記誘電体シートとは誘電率が異なる誘電体部を設けた。   Further, a ninth wireless unit of the present disclosure is an eighth wireless unit, and the dielectric sheet is disposed at a position corresponding to a part of the opening of the second housing of the dielectric sheet. Were provided with dielectric parts having different dielectric constants.

また、本開示の第10の無線ユニットは、第3の無線ユニットであって、前記筐体カバーの開口部は、該開口部の開放端が水平方向に向くように曲げて形成されている。   The tenth wireless unit of the present disclosure is a third wireless unit, and the opening of the housing cover is formed by bending so that the open end of the opening faces in the horizontal direction.

また、本開示の第11の無線ユニットは、第3の無線ユニットであって、前記筐体カバーの開口部は、ツイスト導波管又はサーキュライザ導波管として形成されている。   An eleventh wireless unit of the present disclosure is a third wireless unit, and the opening of the housing cover is formed as a twist waveguide or a circulator waveguide.

また、本開示の第12の無線ユニットは、第1の無線ユニットであって、前記第2の筐体の開口部に、レンズを設けた。   The twelfth wireless unit of the present disclosure is the first wireless unit, and a lens is provided in the opening of the second casing.

また、本開示の第13の無線ユニットは、第12の無線ユニットであって、前記第2の筐体の外側に、前記レンズの一部を覆うように装着された筐体カバーを備える。   A thirteenth wireless unit according to the present disclosure is a twelfth wireless unit, and includes a housing cover that is mounted on the outside of the second housing so as to cover a part of the lens.

また、本開示の第14の無線ユニットは、第12の無線ユニットであって、前記第2の筐体の開口部に設けられた前記レンズを覆うように前記第2の筐体の内側に装着された誘電体シートを備える。   In addition, the fourteenth wireless unit according to the present disclosure is a twelfth wireless unit that is attached to the inside of the second casing so as to cover the lens provided in the opening of the second casing. Provided with a dielectric sheet.

また、本開示の第15の無線ユニットは、第1ないし第14のいずれか1つの無線ユニットであって、前記アンテナ素子は、ミリ波帯で動作する。   The fifteenth wireless unit of the present disclosure is any one of the first to fourteenth wireless units, and the antenna element operates in a millimeter wave band.

本開示は、マイクロ波又はミリ波にて通信を行う無線通信機器などに有用である。   The present disclosure is useful for a wireless communication device that performs communication using microwaves or millimeter waves.

1,30〜40 無線ユニット
2 第1の筐体
3 アンテナ素子
4 無線モジュール
5 無線ユニット基板
5a 基板固定ねじ用穴
6,19 第2の筐体
6a 開口部
6b 筐体嵌め合わせねじ用穴
7 基板固定ねじ
8 スペーサ
9 筐体嵌め合わせねじ
11,12,17,18,21 筐体カバー
11a,12a,13a,17a,18a,19a,21a 開口部
13 筐体スペーサ
14,15,22 誘電体シート
16 誘電体部
20 レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,30-40 Wireless unit 2 1st housing | casing 3 Antenna element 4 Wireless module 5 Wireless unit board | substrate 5a Hole for board | substrate fixation screw 6,19 2nd housing | casing 6a Opening part 6b Hole for housing | casing fitting screw 7 Board | substrate Fixing screw 8 Spacer 9 Housing fitting screw 11, 12, 17, 18, 21 Housing cover 11a, 12a, 13a, 17a, 18a, 19a, 21a Opening 13 Housing spacer 14, 15, 22 Dielectric sheet 16 Dielectric part 20 Lens

Claims (15)

第1の筐体と、
前記第1の筐体内に設けられたアンテナ素子と、
前記第1の筐体に取り付けられ、前記アンテナ素子に対応する位置に開口部を有する第2の筐体と、
を備える無線ユニット。
A first housing;
An antenna element provided in the first housing;
A second housing attached to the first housing and having an opening at a position corresponding to the antenna element;
A wireless unit comprising:
前記第2の筐体の開口部は、テーパ状に形成されている請求項1に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 1, wherein the opening of the second casing is formed in a tapered shape. 前記第2の筐体の外側に装着され、前記第2の筐体の開口部とは大きさが異なる開口部を有する筐体カバーを備える請求項1又は請求項2に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 1, further comprising a housing cover that is attached to the outside of the second housing and has an opening having a size different from that of the opening of the second housing. 前記筐体カバーの開口部は、前記第2の筐体の開口部とは中心位置が異なる請求項3に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 3, wherein the opening of the housing cover has a center position different from that of the opening of the second housing. 前記第2の筐体の内側に装着され、前記第2の筐体の開口部とは大きさが異なる開口部を有する筐体スペーサを備える請求項1又は請求項2に記載の無線ユニット。   3. The wireless unit according to claim 1, further comprising: a housing spacer that is mounted inside the second housing and has an opening having a size different from that of the opening of the second housing. 前記筐体スペーサの開口部は、前記第2の筐体の開口部とは中心位置が異なる請求項5に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 5, wherein the opening of the housing spacer has a center position different from that of the opening of the second housing. 前記第2の筐体の開口部を塞ぐように前記第2の筐体の内側に装着された誘電体シートを備える請求項1又は請求項2に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 1, further comprising: a dielectric sheet that is attached to the inside of the second casing so as to close the opening of the second casing. 前記第2の筐体の開口部を塞ぐように前記第2の筐体の外側に装着された誘電体シートを備える請求項1又は請求項2に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 1, further comprising a dielectric sheet attached to the outside of the second casing so as to close the opening of the second casing. 前記誘電体シートの、前記第2の筐体の開口部の一部に対応する位置に、前記誘電体シートとは誘電率が異なる誘電体部を設けた請求項8に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 8, wherein a dielectric part having a dielectric constant different from that of the dielectric sheet is provided at a position corresponding to a part of the opening of the second housing of the dielectric sheet. 前記筐体カバーの開口部は、該開口部の開放端が水平方向に向くように曲げて形成されている請求項3に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 3, wherein the opening of the housing cover is formed by bending so that an open end of the opening faces in a horizontal direction. 前記筐体カバーの開口部は、ツイスト導波管又はサーキュライザ導波管として形成されている請求項3に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 3, wherein the opening of the housing cover is formed as a twist waveguide or a circulator waveguide. 前記第2の筐体の開口部に、レンズを設けた請求項1に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 1, wherein a lens is provided in an opening of the second casing. 前記第2の筐体の外側に、前記レンズの一部を覆うように装着された筐体カバーを備える請求項12に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 12, further comprising a housing cover mounted on the outside of the second housing so as to cover a part of the lens. 前記第2の筐体の開口部に設けられた前記レンズを覆うように前記第2の筐体の内側に装着された誘電体シートを備える請求項12に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to claim 12, further comprising a dielectric sheet attached to the inside of the second casing so as to cover the lens provided in the opening of the second casing. 前記アンテナ素子は、ミリ波帯で動作する請求項1乃至請求項14のいずれか一項に記載の無線ユニット。   The wireless unit according to any one of claims 1 to 14, wherein the antenna element operates in a millimeter wave band.
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