JP2015515209A - 無線アンテナを内蔵する近距離無線通信（ｎｆｃ）コイル - Google Patents

無線アンテナを内蔵する近距離無線通信（ｎｆｃ）コイル Download PDF

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Abstract

本明細書には、近距離接続動作及びＷＬＡＮデュアルバンド動作に関する技術を記載する。例えば、ＷＬＡＮデュアルバンドは、近距離無線通信（ＮＦＣ）機能に用いられるのと同じコイルアンテナを利用する。ＷＬＡＮデュアルバンドは、ＮＦＣモジュールと一体化されて、単一のモジュールを形成してよい。

Description

本発明は、デバイスのアンテナを接続するためのデバイス及び方法に関し、より詳細には、同じコイルアンテナをデバイスの無線通信機能及び近距離接続機能のための内蔵アンテナとして利用するためのデバイス及び方法に関する。
互いに近接するデバイス（ポータブル電子デバイス、タブレットコンピュータ等）間の近距離接続（無線電力伝送（Wireless Power Transfer：ＷＰＴ）や近距離無線通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）等）を可能にする技術が生まれている。ＮＦＣでは、デバイスの無線周波数（Radio Frequency：ＲＦ）アンテナを用いて、電磁信号の送受信を行うことができる。ユーザーの要望を理由に（或いは美観上の理由により）、このようなデバイスの多くは小型であり、ますます小型化されている。このようなデバイスでは、横から見た場合のアスペクト比がかなり大きくなる。結果として、このようなデバイスの多くは平坦なアンテナを内蔵し、近距離接続で用いられる放射アンテナとして導電性材料のコイルを用いる場合がある。
無線通信では、無線ローカエルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＧＰＳ（Global Positioning System）等に対応する個別の内蔵アンテナ要素が必要となる場合がある。ＮＦＣデバイス及び無線通信（ＷＬＡＮ、ＷＷＡＮ等）デバイスの要素（例えばアンテナ）は、デバイス内でかなりの空間を要する場合がある。すなわち、ＮＦＣデバイス及び無線通信デバイスは、ごく限られたスペースをデバイスのアンテナのために割いている場合がある。デバイスが薄くなるにつれて、空間の限界は設計上更に厄介なものとなり、内蔵アンテナをデバイスに組み込むと、ＮＦＣ等の無線通信の性能に支障を来たすおそれがある。したがって、ＮＦＣとその他の無線通信とをデバイスで効率的に実行する解決手段が実装される場合がある。
上記課題を解決するために、本発明の実施形態は、デバイスのアンテナを接続するためのデバイス及び方法を提供し、より具体的には、同じコイルアンテナをデバイスの無線通信機能及び近距離接続機能のための内蔵アンテナとして利用するためのデバイス及び方法を提供する。
一実施形態によれば、デバイスは、デュアルバンド電気信号と近距離無線通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）電気信号とを含む電気信号を搬送、送信又は受信するコイルアンテナと、該デュアルバンド電気信号を該ＮＦＣ電気信号から分離する１以上の要素と、該ＮＦＣ電気信号を処理するＮＦＣモジュールと、該デュアルバンド電気信号を処理するデュアルバンドモジュールと、を備える。該ＮＦＣモジュールは、ＮＦＣ動作中に閉鎖端コイルアンテナを有するように構成される該コイルアンテナを利用する。該デュアルバンドモジュールは、デュアルバンド動作中に該閉鎖端コイルアンテナのセグメントを再利用する。
一実施形態によれば、多重無線信号に対応する近距離無線通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）コイルアンテナを利用する方法は、該コイルアンテナにより、デュアルバンド電気信号とＮＦＣ電気信号とを含む電気信号を搬送、送信又は受信するステップを含む。該コイルアンテナは、ＮＦＣ動作中には連続ループコイルアンテナを含むように構成され、デュアルバンド動作中には該連続ループコイルアンテナの部分配線を再利用するように構成される。また、該方法は、該デュアルバンド電気信号を該ＮＦＣ電気信号から分離するステップと、該連続ループコイルアンテナを利用して、該ＮＦＣ動作を実行するステップと、該連続ループコイルアンテナの該部分配線を利用して、該デュアルバンド操作を実行するステップと、を含む
（Ａ）は、近距離無線通信（ＮＦＣ）関連機能を実行するための、デバイス間の近距離接続構成の一例を示す図である。（Ｂ）は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）デュアルバンド動作を含む、デバイス間の無線通信構成の一例を示す図である。 同じコイルアンテナを用いる無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）デュアルバンドと近距離無線通信とに対応するデバイスの一例を示す図である。 受動素子を有するコイルアンテナ構成の一例を示す図である。 同じコイルアンテナを用いる無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）デュアルバンドと近距離無線通信のための方法を示す図である。 以下に、添付の図面を参照しながら、詳細な説明を記載する。図面中、参照符号の左端の数字は通常、該参照符号が初めて登場した図面を特定する。異なる図面で同じ参照符号が用いられる場合、類似又は同一の項目が示される。
本文書は、デバイスのアンテナを接続するための１以上のシステム、装置、方法等を開示する。より具体的には、同じコイルアンテナをデバイスの無線通信機能及び近距離接続機能のための内蔵アンテナとして利用するための１以上のシステム、装置、方法等を開示する。近距離接続には、デバイスの近距離無線通信（ＮＦＣ）機能及び／又は無線電力伝送（Wireless Power Transfer：ＷＰＴ）機能が含まれる（例示であり、限定ではない）。無線通信には、ＷＬＡＮ、ＭＡＮ、ＷＷＡＮ、ＬＴＥ、ＧＰＳ、Ｗｉ−Ｆｉ及び無線通信の他の形態等が含まれる（例示であり、限定ではない）。例えば、ＷＬＡＮでは、ＮＦＣ関連機能に用いられるコイルアンテナを利用してよい。この例では、ＷＬＡＮ（デュアルバンド）モジュールをＮＦＣモジュールと一体化して、単一のモジュールを形成してよい。該単一のモジュールは、ＷＬＡＮデュアルバンド動作とＮＦＣ動作との両方で電気信号を受信、送信又は搬送するコイルアンテナと接続されてよい。一実施例において、ＷＬＡＮデュアルバンド動作は、比較的高周波の電気信号、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に基づく２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚの周波数の電気信号で動作してよい。ＮＦＣ動作は、低周波の電気信号、例えば１３．５６ＭＨｚ周波数の電気信号で動作して、ＮＦＣ関連機能を実行するように構成されてよい。本実施例において、コイルアンテナは、１３．５６ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ及び５．２ＧＨｚの周波数の電気信号で個別に共振するように構成されてよい。
一実施例において、コイルアンテナは、開放端の中央給電ダイポールアンテナ部を有するように構成される。中央給電ダイポールアンテナ部は、ＷＬＡＮデュアルバンド動作で用いられる周波数のひとつである５．２ＧＨｚで共振する。ＷＬＡＮデュアルバンドは更に２．４ＧＨｚで動作してよいので、コイルアンテナは、ＮＦＣ関連機能に用いられるコイルアンテナの連続ループのセグメントを分離することにより、２．４ＧＨｚで共振するように構成されてよい。すなわち、ＷＬＡＮデュアルバンドによる２．４ＧＨｚ動作周波数の期間には、ＮＦＣコイルアンテナの配線の一部が再利用される。
一実施例において、ＮＦＣコイルアンテナの分離されたセグメントは、ＷＬＡＮデュアルバンドによる２．４ＧＨｚの動作周波数で共振するために、中央給電ダイポールアンテナ部（すなわち、５．２ＧＨｚ動作周波数に用いられる部分）と組み合わせて利用されてよい。ＮＦＣ関連機能に関しては、セグメント（すなわち配線の一部）を分離することなく、ＮＦＣコイルアンテナ（すなわちコイルアンテナの連続ループ）を用いることができる。他の実施例において、例えばＷＷＡＮ、ＬＴＥ、デジタルテレビ（ＤＴＶ）、ＧＰＳ等の動作では、コイルアンテナは、ＷＷＡＮ、ＬＴＥ、ＤＴＶ、ＧＰＳ等に要する動作周波数に対応する周波数電気信号で動作するように構成することができる。
一実施例において、受動素子又は受動要素（例えばインダクタ）を設けて、ＷＬＡＮデュアルバンド動作の電気信号をＮＦＣ動作の電気信号から分離してよい。他の実施例において、ソフトウェアの実施例では、能動素子（例えばスイッチ）を用いて、ＷＬＡＮデュアルバンド電気信号をＮＦＣ電気信号から分離してよい。
システムの例
図１Ａは、近距離接続のためのデバイス配置の一例を示す図である。より具体的には、ユーザーは、近距離接続対応デバイス等のデバイスを、人間工学的に便利な特定の方法で操作したいと望むことがある。このようなデバイスの例としては、携帯電話、セル式携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレットコンピュータ、ノートブック、ノートパソコン、ラップトップコンピュータ、マルチメディア再生機器、デジタル音楽プレーヤー、デジタルビデオプレーヤー、ナビゲーション機器、デジタルカメラ等がある。
一実施例において、図１Ａは、いわゆる「ＮＦＣバンプ」を示す。ＮＦＣバンプでは、２人のユーザー（図示なし）が、彼らのＮＦＣ対応デバイス１０２−２，１０２−４の端部と端部又は頭部と頭部を一緒に「バンプ」して、ＮＦＣ関連機能（例えば情報共有）を実行することがある。図１Ａに示されるのは、所望されることが多い、ＮＦＣ関連機能対応のデバイス１０２を並べる構成である。デバイス１０２−２，１０２−４は、ＮＦＣ関連機能を実行する、閉鎖端の連続ループコイルアンテナ（図示なし）を有してよい。ＮＦＣ関連機能には、デバイス１０２間のデータ通信が含まれてよい。例えば、デバイス１０２−２は、近距離接続動作によって、デバイス１０２−４に情報を伝送してよい。
図１Ｂは、デバイス１０２−２とデバイス１０２−４との間の無線通信のための構成の一例を示す図である。無線通信には、ＷＬＡＮ、ＭＡＮ、ＷＷＡＮ、ＬＴＥ、ＧＰＳ、他のＷｉ−Ｆｉ形式の通信等が含まれてよい。例えば、デバイス１０２−２，１０２−４は、ＷＬＡＮをその回路構成に適用して、互いに通信してよい。この例において、デバイス１０２は、ＷＬＡＮデュアルバンド回路（図示なし）を有してよい。ＷＬＡＮデュアルバンド回路は、同じ連続ループコイルアンテナを利用して、ＷＬＡＮデュアルバンド動作を実行する。連続ループコイルアンテナ（図示なし）は、ＮＦＣ関連機能にコイルアンテナを用いることとは独立して利用されてよい。ＷＬＡＮデュアルバンド動作は、ＮＦＣ周波数電気信号とは異なる周波数電気信号で動作してよい。
一実施例において、デバイス１０２−２，１０２−４は、無線通信回路（図示なし）を有してよい。無線通信回路（図示なし）は、周波数電気信号を搬送、送信及び／又は受信するコイルアンテナ（図示なし）を有する。無線通信回路（図示なし）は、１以上の無線規格に従って動作するように構成されてよい。例えば、無線通信回路（図示なし）は、デバイス１０２−２とデバイス１０２−４との間で、無線通信リンク１０４を介して（塔１０６を経由して）情報を無線伝送するように構成されてよい。無線通信リンク１０４は、３Ｇ、４Ｇ又は未来のデジタル無線通信規格のうち少なくとも１つに従って確立される。そのような３Ｇ又は４Ｇの（又は未来の）デジタル無線通信規格には、ＷｉＭＡＸ通信規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００９等のＩＥＥＥ８０２．１６規格ファミリー）、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）のＬＴＥ通信規格及び１以上の他の規格又はプロトコル（現在及び未来）のうち１以上が含まれてよい。ある実施形態において、無線通信回路は、Ｗｉ−Ｆｉ ＷＬＡＮ規格、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格ファミリー（例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ−１９９９、８０２．１１ｂ−１９９９、８０２．１１ｇ−２００３、８０２．１１ｎ−２００９、８０２．１１−２００７）と１以上の他の規格又はプロトコル（現在又は未来）とのうち１以上に従って、情報を無線伝送するように構成されてよい。
デバイスの例
図２は、同じコイルアンテナをＮＦＣ動作とＷＬＡＮデュアルバンド動作とに利用するデバイス１０２−２の例示的実施形態である。一実施例において、無線デバイス１０２−２は、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュールとＮＦＣモジュールの組合わせ２０２及び無線通信回路２０４を有してよい。
一実施例において、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、デバイス１０２−２の１つの端部（例えば上端２０６）に位置付けられてよい。本実施例において、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、ＷＬＡＮ周波数電気信号及びＮＦＣ周波数電気信号での送受信機として機能してよい。ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、５．２ＧＨｚの周波数電気信号でＷＬＡＮデュアルバンド動作を実行するための、別個の開放端中央給電ダイポールアンテナ構造（図示なし）を有するように構成されてよい。２．４ＧＨｚの周波数電気信号に関して、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、ＮＦＣ関連機能に用いられるＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００の配線の一部（図示なし）を再利用するように構成されてよい。例えば、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、ＮＦＣ関連機能（ＮＦＣタグやクレジットカードの読取り、２つのＮＦＣ対応デバイス間の「ＮＦＣバンプ」を用いた情報の伝送等）のための連続ループコイルアンテナ（図示なし）を有してよい。
一実施例において、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュールとＮＦＣモジュールの組合わせ２０２は、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００により受信され、送信され且つ／又は搬送される電気信号を処理するように構成されてよい。ＷＬＡＮデュアルバンドモジュールとＮＦＣモジュールの組合わせ２０２は、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール（図示なし）及びＮＦＣモジュール（図示なし）を有する単一のモジュールである。ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール（図示なし）はＷＬＡＮデュアルバンド電気信号、例えば２．４ＧＨｚ／５．２ＧＨｚ周波数電気信号を処理し、ＮＦＣモジュール（図示なし）はＮＦＣ電気信号、例えば１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号を処理する。ＷＬＡＮデュアルバンドモジュールとＮＦＣモジュールの組合わせ２０２は、無線通信回路２０４に接続されてよい。一実施例において、無線通信回路２０４は、デバイス１０２−２での通信パラメータ（送信電力、増幅、動作モード等）を調整するように構成されてよい。
更に、デバイス１０２−２は、１以上のプロセッサ２０８を有する。プロセッサ２０８は、信号を処理する単一の処理装置であっても複数の処理装置であってもよく、その全てに、単一若しくは複数のコンピュータ装置又は複数のコアが含まれてよい。プロセッサ２０８は、１以上のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央演算処理装置、状態機械、論理回路等の、動作命令に基づいて信号を操作する任意のデバイスとして実装されてよい。他の機能として、プロセッサ２０８は、メモリ２１０等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されるコンピュータ可読命令又はプロセッサアクセス可能命令をフェッチし実行するように構成されてよい。
特定の実施例において、メモリ２１０は、コンピュータ可読記憶媒体の一例である。メモリ２１０に格納される命令は、プロセッサ２０８により実行されると、上述した様々な機能を実行させる。例えば、メモリ２１０には一般に、揮発性メモリと不揮発性メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）との両方が含まれてよい。メモリ２１０は、本明細書において、メモリ又はコンピュータ可読記憶媒体と呼ばれる場合がある。メモリ２１０は、コンピュータ可読の、プロセッサにより実行可能なプログラム命令を格納することができる。該命令は、プロセッサ２０８により実行されてよいコンピュータプログラムコードであり、プロセッサ２０８は、本明細書の実施例に記載の動作及び機能を実行するよう構成される特定の機械である。
本明細書に例として記載される無線デバイス１０２−２は、一部の実施例に適する例であるに過ぎず、本明細書に記載のプロセス、要素及び特徴を実装し得る環境、アーキテクチャ及び枠組みの利用又は機能性の範囲に対する限定を示唆するものではない。
一般に、図面を参照して記載される機能はいずれも、ソフトウェア、ハードウェア（例えば、固定の論理回路構成）又はそれらの組み合わせを用いて実装することができる。プログラムコードは、１以上のコンピュータ可読メモリデバイス等のコンピュータ可読記憶デバイスに格納されてよい。よって、本明細書に記載のプロセス及び要素は、コンピュータプログラムにより実装されてよい。上述のように、コンピュータ記憶媒体には、情報（コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールその他データ）の格納に関する任意の方法又は技術で実装される、揮発性媒体、不揮発性媒体、取り外し可能な媒体及び取り外しできない媒体が含まれる。コンピュータ記憶媒体には、例えばＲＡＭやＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭやデジタル多用途ディスク（Digital Versatile Disk：ＤＶＤ）等の光学記憶装置、磁気カセットや磁気テープ、磁気ディスク記憶装置等の磁気記憶デバイス、その他コンピュータデバイスによりアクセスされる情報を格納するのに用いることができる任意の媒体が含まれる。
受動素子を有するＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナの例
図３は、受動素子を有するＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナの実施例３００を示す図である。近距離接続に関する新たな技術により、デバイス１０２のユーザーにとって魅力的な多くのエクスペリエンスが可能となる。例えば、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を有するフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）をデバイス１０２に組み込むと、デバイス１０２の厚みが増すのを最小限に抑えることができる。
引き続き図３を参照する。（ａ）は、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２及びＮＦＣモジュール３０４を示す図である。ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２及びＮＦＣモジュール３０４を一体化して、単一のモジュール（すなわちＷＬＡＮデュアルバンドモジュールとＮＦＣモジュールの組合わせ２０２）を形成してよい。一実施例において、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を利用して、ＷＬＡＮデュアルバンド電気信号を搬送、送信及び／又は受信するように構成されてよい。一方、ＮＦＣモジュール３０４は、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を独立して利用して、ＮＦＣ電気信号を搬送、送信及び／又は受信するように構成されてよい。ＮＦＣモジュール３０４がＮＦＣ関連機能のためにＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を独立して利用する構成は、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００に受動素子を設けることにより実装されてよい。
一実施例において、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、ＷＬＡＮデュアルバンド動作の際に、高周波電気信号、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に基づく２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚの電気信号で動作するように構成されてよい。他の実施例において、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、その要求される機能又は動作に対応できる他の周波数電気信号で動作するように構成されてよい。例えば、ＷＷＡＮ、ＬＴＥ、ＤＴＶ、ＧＰＳ等の動作の場合、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、ＷＷＡＮ、ＬＴＥ、ＤＴＶ、ＧＰＳ等を動作させるのに用いられる周波数で動作するように構成されてよい。この例では、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、ＮＦＣモジュール３０４と同じＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を利用（すなわち再利用）してよい。
一実施例において、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、別個の中央給電駆動素子３０６を有するように構成されてよい。中央給電駆動素子３０６は、２つの金属コイル導体３０６−２，３０６−４を有してよい。該２つの金属コイル導体３０６−２，３０６−４は、互いに平行且つ共線的であり、すなわち、ダイポールアンテナ構成のように互いに一直線上にある。本実施例において、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、中央給電駆動素子３０６を用いて、５．２ＧＨｚの周波数電気信号で動作してよい。例えば、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２は、リンク３０８を介して、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００に接続される。ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、５．２ＧＨｚ電気信号の場合にのみ、中央給電駆動素子３０６を動作させるように構成される。この例では、他のＮＦＣ関連機能又は２．４ＧＨｚ周波数電気信号にも、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を同時に利用してよい。一実施例において、図３の（ｂ）に、５．２ＧＨｚの周波数電気信号でＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２により動作される場合のＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００の構成を示す。本実施例において、中央給電駆動素子３０６は、５．２ＧＨｚの周波数電気信号で共振して、ＷＬＡＮ周波数電気信号を搬送、送信及び／又は受信するように構成される。
一実施例において、異なる周波数電気信号を同時に動作させるために、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００にインダクタ３１０等の受動素子を設けてよい。例えば、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６を用いて、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００を異なる周波数電気信号、例えば２．４ＧＨｚと１３．５６ＭＨｚの周波数電気信号で利用してよい。この例では、矩形ループコイルアンテナ部３１２のリンク３１６のＷＬＡＮ供給点に、インダクタ３１０−６が設けられる。一方、矩形ループコイルアンテナ部３１２の外側ループ部３１４−２，３１４−４の両方に、インダクタ３１０−２，３１０−４がそれぞれ設けられる。外側ループ部３１４−２，３１４−４の端部は、リンク３１６のＷＬＡＮ供給点の反対側に位置する。
一実施例において、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６は、２．４ＧＨｚの周波数電気信号において高いインピーダンス（すなわち高い減衰）を有するように構成されてよい。本実施例において、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６は、ほとんど開回路として動作してよい。この目的を達成するために、矩形ループコイルアンテナ部３１２の一部、例えば外側ループ部３１４−２，３１４−４が分離される。一実施例において、中央給電駆動素子３０６は、外側ループ部３１４−２，３１４−４と組み合わされて、ＷＬＡＮデュアルバンドモジュール３０２の２．４ＧＨｚ周波数電気信号で共振する。図３の（ｃ）に、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００の構成を示す。該構成では、２．４ＧＨｚ周波数電気信号のＷＬＡＮデュアルバンド動作において、中央給電駆動素子３０６と外側ループ部３１４とが組み合わせられる。外側ループ部３１４の長さは、２．４ＧＨｚ周波数電気信号のＷＬＡＮデュアルバンド動作において共振するために、動的に調整されてよい。
引き続き図３を参照する。（ａ）において、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６は、ＮＦＣ動作周波数、例えば１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号において低いインピーダンス（すなわち低い減衰）を有するように構成されてよい。例えば、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６は、矩形ループコイルアンテナ部３１２をＮＦＣ関連機能に利用することができるように、ショート回路として機能してよい。この例では、矩形ループコイルアンテナ部３１２は、リンク３１６を介して、ＮＦＣモジュール３０４に接続される。ＮＦＣモジュール３０４は、１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号で共振するように構成されてよく、よって、１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号でのＮＦＣ関連動作のみが、ＮＦＣモジュール３０４によって処理される。ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００の中央給電駆動素子３０６は、２．４ＧＨｚ又は５．１６ＧＨｚで共振するように構成され、そのようなものとして、中央給電駆動素子３０６は、ＮＦＣ関連動作の間に矩形ループコイルアンテナ部３１２から独立して動作してよい。一実施例において、図３の（ｃ）に、１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号でのＮＦＣ関連動作中のＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナの構成２００を示す。本実施例において、矩形ループコイルアンテナ部３１２は、ＮＦＣ関連動作を実行する際に利用され、また、ＷＬＡＮデュアルバンド動作から独立している。
一実施例において、リンク３０８，３１６の終端のＷＬＡＮ供給点に、バラン要素３１６が挿入されてよい。バラン要素３１６は、リンク３０８，３１６で用いられ得る同軸ケーブルの外部導体へのリターン電流を最小限に抑えるために、平衡給電を提供してよい。例えば、バラン要素３１６は、非平衡の同軸給電を、中央給電駆動素子３０６に向けて平衡給電に変換する際に用いられる。デバイス１０２では、必ずしもバラン要素３１６が用いられるわけではない。バラン要素３１６が用いられない場合は、リンク３０８，３１６で用いられる同軸ケーブルが放射素子として機能してもよく、最終的なアンテナ放射パターンは、デバイス１０２の筐体内の実際のケーブル経路に基づいて決定される。同様に、バラン要素３１６は、リンク３１６の終端のＮＦＣ供給点に挿入されてよい。
他の実施例において、スイッチ（図示なし）等の能動素子が、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６等の受動素子の代わりとなるように構成されてよい。例えば、ＷＬＡＮデュアルバンド動作中、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６の代わりに設けられたスイッチ（図示なし）は、開回路を有するように構成されてよい。別の例では、ＮＦＣ動作中、インダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６の代わりに設けられたスイッチ（図示なし）は、ショート回路を有するように構成されてよい。能動スイッチ（図示なし）は、ソフトウェア機構によって制御されるように構成されてよく、また、デバイス１０２での使用に基づいて動的に制御されてよい。例えば、中央給電駆動素子３０６が用いられない（例えば、３Ｇ送信に用いられる）場合、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、主としてＮＦＣ関連機能のみに用いられてよい。受動素子（すなわちインダクタ３１０−２，３１０−４，３１０−６）を用いる場合と比較して、能動素子（例えばスイッチ）は、ある時間領域において、ある時間にＷＬＡＮデュアルバンド動作を実行することと、別の時間にＮＦＣ関連機能を実行することとを交互に切り替えるように構成されてよい。
プロセスの例
図４は、プロセスチャートの例４００を示す図であり、同じアンテナを用いてＷＬＡＮデュアルバンド動作と近距離無線通信動作とを同時に実行する方法の例を示す。本方法が記載される順序は限定として解釈されるものではなく、記載の方法のブロックのうち任意の数のブロックを任意の順序で組み合わせて、本方法又は代替の方法を実施することができる。また、本明細書に記載の主題の要旨及び範囲から逸脱することなく、個々のブロックを本方法から削除してよい。更に、本方法は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の適切なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はその組み合わせで実施されてよい。例えば、コンピュータアクセス可能媒体は、同じコイルアンテナを利用して、ＷＬＡＮデュアルバンド動作とＮＦＣ動作とを実施してよい。
ブロック４０２では、コイルアンテナにより、周波数電気信号が搬送、送信又は受信される。一実施例において、コイルアンテナ（例えば、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００）は、矩形多重ループコイルアンテナを有してよい。本実施例において、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００は、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号及びＮＦＣ周波数電気信号を含む周波数電気信号を受信、搬送又は送信してよい。例えば、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号は、ＷＬＡＮデュアルバンド動作を実施するための高周波の電気信号（例えば２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚ）を含んでよい。一方、ＮＦＣ電気信号は、ＮＦＣ関連機能を実施するための低周波の電気信号（例えば１３．５６ＭＨｚ）を含んでよい。
ブロック４０４では、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号をＮＦＣ周波数電気信号から分離する。ＮＦＣ電気信号は、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号（すなわち２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚ）とは異なる動作周波数（すなわち１３．５６ＭＨｚ）を有するので、受動素子（例えばインダクタ３１０）を用いて、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号をＮＦＣ周波数電気信号から分離してよい。例えば、受動素子（すなわちインダクタ３１０）を設けることにより、高周波の電気信号（すなわち２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚ）で高い減衰（すなわち高いインピーダンス）を得られるようにし、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００の部分的再利用（すなわちセグメント３１４）によりＷＬＡＮデュアルバンド動作が行えるようにしてよい。
一実施例において、ＮＦＣ／ＷＬＡＮコイルアンテナ２００の独立した中央給電駆動素子（例えば中央給電駆動素子３０６）は、５．２ＧＨｚ周波数電気信号で共振するように構成されてよい。更に、中央給電駆動素子３０６は、外側ループ部３１４と組み合わせられて２．４ＧＨｚ周波数電気信号で共振するように構成されてよい。別の例において、受動素子（すなわちインダクタ３１０）を設けることにより、ＮＦＣ関連機能の期間の１３．５６ＭＨｚの周波数電気信号で低い減衰が得られるようにしてよい。すなわち、インダクタ３１０は、ＮＦＣモジュール（例えばＮＦＣモジュール３０４）が、ＷＬＡＮデュアルバンド動作に関する２．４ＧＨｚ又は５．２ＧＨｚの周波数電気信号とは独立して１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号を処理できるよう、１３．５６ＭＨｚ周波数電気信号に対するローパスフィルタとして機能してよい。他の実施例において、インダクタ３１０の代わりに能動スイッチを設けることにより、（例えばソフトウェアアプリケーションによって）ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号をＮＦＣ周波数電気信号から分離するように構成されてよい。
ブロック４０６では、ＮＦＣ周波数電気信号を用いて、ＮＦＣ関連機能を実行する。
ブロック４０８では、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号を用いて、ＷＬＡＮデュアルバンド機能を実行する。
本発明に係る実現例を、具体的な実施形態に照らして説明した。これらの実施形態は例示であり、限定を意図するものではない。多くの変形、変更、追加及び改善が可能である。よって、本明細書において単一の例として記載された要素に対して、複数の例が提供され得る。各種要素、動作及びデータストアの境界はある程度任意であり、具体的な例示的構成に照らして特定の動作を説明している。機能性の配置は他にも想定され、それらは以下の特許請求の範囲に包含される。最後に、各種構成において別々の要素として表された構造及び機能性は、構造又は要素の組み合わせとして実装されてよい。これら及び他の変形、変更、追加及び改善は、以下の特許請求の範囲に定められる本発明の範囲に包含される。

Claims (22)

  1. デュアルバンド電気信号と近距離無線通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）電気信号とを含む電気信号を搬送、送信又は受信するコイルアンテナと、
    前記デュアルバンド電気信号を前記ＮＦＣ電気信号から分離する１以上の要素と、
    前記ＮＦＣ電気信号を処理するＮＦＣモジュールと、
    前記デュアルバンド電気信号を処理するデュアルバンドモジュールと、
    を備え、
    前記ＮＦＣモジュールは、ＮＦＣ動作中に閉鎖端コイルアンテナを有するように構成される前記コイルアンテナを利用し、
    前記デュアルバンドモジュールは、デュアルバンド動作中に前記閉鎖端コイルアンテナのセグメントを再利用する、
    デバイス。
  2. 前記１以上の要素は、前記閉鎖端コイルアンテナの外側ループに設けられるインダクタ受動素子を含み、
    前記インダクタ受動素子は、ＮＦＣ信号を処理するときはショート回路として機能し、デュアルバンド信号を処理するときは開回路として機能するように構成される、
    請求項１に記載のデバイス。
  3. 前記１以上の要素はインダクタ受動素子を含み、
    前記インダクタ受動素子は、別個に設けられる中央給電ダイポールアンテナと組み合わされた場合に、２．４ＧＨｚのＷＬＡＮデュアルバンド周波数で共振するセグメントを分離する、
    請求項１に記載のデバイス。
  4. 前記中央給電ダイポールアンテナは、５．２ＧＨｚのＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号で共振するように構成される、
    請求項３に記載のデバイス。
  5. 前記デュアルバンドモジュールは、前記ＮＦＣモジュールと組み合わされて単一のモジュールを形成する、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  6. 前記コイルアンテナは、前記デュアルバンドモジュール及び前記ＮＦＣモジュールと組み合わされて、単一のモジュールを形成する、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  7. 前記１以上の要素には、前記コイルアンテナの外側ループに設けられて、前記デュアルバンド動作の間に前記セグメントを再利用できるようにする能動スイッチが含まれ、
    前記能動スイッチは、ＮＦＣ周波数電気信号を処理するときには閉状態であり、
    前記能動スイッチは、デュアルバンド周波数電気信号を処理する時には開状態である、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  8. 前記１以上の要素には、時間領域において前記デュアルバンド動作の実行と前記ＮＦＣ動作の実行とを交互に切り替える能動スイッチが含まれる、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  9. 前記ＷＬＡＮデュアルバンドモジュールと前記セグメントとの間のリンクに設けられ、同軸ケーブルリンクの外部導体へのリターン電流を最小限に抑えるように構成されるバラン要素、
    を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  10. 前記ＮＦＣモジュールと前記セグメントとの間のリンクに設けられ、同軸ケーブルリンクの外部導体へのリターン電流を最小限に抑えるように構成されるバラン要素、
    を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス。
  11. 多重無線信号に対応する近距離無線通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）コイルアンテナを利用する方法であって、
    前記コイルアンテナにより、デュアルバンド電気信号とＮＦＣ電気信号とを含む電気信号を搬送、送信又は受信するステップと、
    ここで前記コイルアンテナは、ＮＦＣ動作中には連続ループコイルアンテナを含むように構成され、前記コイルアンテナは、デュアルバンド動作中には前記連続ループコイルアンテナの部分配線を再利用するように構成され、
    前記デュアルバンド電気信号を前記ＮＦＣ電気信号から分離するステップと、
    前記連続ループコイルアンテナを利用して、前記ＮＦＣ動作を実行するステップと、
    前記連続ループコイルアンテナの前記部分配線を利用して、前記デュアルバンド操作を実行するステップと、
    を含む方法。
  12. 前記分離するステップは、前記連続ループコイルアンテナのインダクタにより、前記デュアルバンド動作中に前記部分配線を分離するステップを含み、
    前記インダクタは、ＮＦＣ周波数ではショート回路として機能し、デュアルバンド周波数では開回路として機能する、
    請求項１１に記載の方法。
  13. 前記連続ループコイルアンテナの前記部分配線は、別個に設けられデュアルバンド周波数で共振する中央給電ダイポールアンテナと組み合わせられる、
    請求項１１に記載の方法。
  14. 前記中央給電ダイポールアンテナは、５．２ＧＨｚのＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号で共振するように独立して構成される、
    請求項１３に記載の方法。
  15. 多重無線信号用の近距離無線通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）コイルアンテナを利用する方法を実行する、少なくとも１つのコンピュータアクセス可能媒体であって、前記方法は、
    前記コイルアンテナにより、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）デュアルバンド電気信号とＮＦＣ電気信号とを含む電気信号を搬送、送信又は受信するステップと、
    前記ＷＬＡＮデュアルバンド電気信号を前記ＮＦＣ電気信号から分離するステップと、
    ここで前記コイルアンテナは、ＮＦＣ動作中には多重ループコイルアンテナを含むように構成され、前記コイルアンテナは、ＷＬＡＮデュアルバンド動作中には前記多重ループコイルアンテナの部分配線を再利用するように構成され、
    前記多重ループコイルアンテナを利用して、前記ＮＦＣ動作を実行するステップと、
    前記多重ループコイルアンテナの前記部分配線を利用して、前記ＷＬＡＮデュアルバンド動作を実行するステップと、
    を含む、コンピュータアクセス可能媒体。
  16. 前記分離するステップは、前記多重ループコイルアンテナのインダクタ受動素子により、前記ＷＬＡＮデュアルバンド動作中に前記部分配線を分離するステップを含み、
    前記インダクタ受動素子は、１３．５６ＭＨｚのＮＦＣ周波数電気信号ではショート回路として機能し、２．４ＧＨｚのＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号では開回路として機能する、
    請求項１７に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
  17. 前記多重ループコイルアンテナの前記部分配線は、別個に設けられ２．４ＧＨｚのＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号で共振する中央給電ダイポールアンテナと組み合わせられる、
    請求項１５に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
  18. 前記中央給電ダイポールアンテナは、５．２ＧＨｚのＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号で個別に共振するように構成される、
    請求項１７に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
  19. 前記分離するステップは、能動スイッチにより、前記ＷＬＡＮデュアルバンド動作中に前記部分配線を分離するステップを含み、
    前記能動スイッチは、ＮＦＣ周波数電気信号を処理するときには閉状態であり、前記能動スイッチは、ＷＬＡＮデュアルバンド周波数電気信号を処理する時には開状態である、
    請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
  20. 前記分離するステップは、能動スイッチにより、時間領域において前記デュアルバンド動作の実行と前記ＮＦＣ動作の実行とを交互に切り替えるステップを含む、
    請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
  21. ＷＬＡＮデュアルバンドモジュールと前記部分配線との間のリンクに設けられるバラン要素を用いて、リターン電流を最小限に抑えるステップ、
    を更に含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
  22. ＮＦＣモジュールと前記多重ループコイルアンテナとの間のバランを用いて、リターン電流を最小限に抑えるステップ、
    を更に含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
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