JP2017127037A - 通信装置、通信システム、及び、通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アイソレーション確保のために特別な部材を設けなくても、複数系統の伝送路間でアイソレーションを確保することが可能な通信装置、通信システム、及び、通信方法を提供する。
【解決手段】本開示の通信装置は、通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で信号の伝送を行う複数系統の伝送路を備え、複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している。本開示の通信システムは、通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行う第１の通信装置及び第２の通信装置を備え、複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している。本開示の通信方法は、第１の通信装置と第２の通信装置との間で通信装置同士を接触又は近接させた状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行うに当たって、複数系統の伝送路間で信号の電界の向きを直交させる。
【選択図】 図１

Description

本開示は、通信装置、通信システム、及び、通信方法に関し、特に、通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で通信を行う通信装置、通信システム、及び、通信方法に関する。

異なる通信装置（デバイス）間において、複数系統の伝送路を通して通信を行うためには、複数系統の伝送路間でアイソレーションを確保する必要がある。従来は、例えば、自通信装置に具備された送信端子と受信端子との間での信号の回り込みを防ぐために、送信端子と受信端子とを区切る壁の上面に抵抗体を設け、当該抵抗体の作用によって送信端子と受信端子との間のアイソレーションを確保するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１６１６６号公報

上記の従来技術では、アイソレーション確保のために抵抗体という特別な部材を設ける構成を採っている。そして、送信端子と受信端子とを区切る壁の上面に抵抗体を設けているため、通信装置の上面を平面にできない。従って、異なる通信装置間で筐体の平面同士を接触又は近接させた状態で通信を行う通信システムには不向きである。

本開示は、アイソレーション確保のために特別な部材を設けなくても、複数系統の伝送路間でアイソレーションを確保することが可能な通信装置、通信システム、及び、通信方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の通信装置は、
通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で信号の伝送を行う複数系統の伝送路を備え、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
通信装置である。

上記の目的を達成するための本開示の通信システムは、
通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行う第１の通信装置及び第２の通信装置を備え、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
通信システムである。

上記の目的を達成するための本開示の通信方法は、
第１の通信装置と第２の通信装置との間で通信装置同士を接触又は近接させた状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行うに当たって、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きを直交させる、
通信方法である。

上記の構成の通信装置、通信システム、あるいは、通信方法において、複数の伝送路内の伝搬モード（電磁界分布）に応じて電界が規定される。そして、複数系統の伝送路間で信号の電界の向きを直交させることで、一方の通信装置から直交する信号の電界の向きで他方の通信装置に伝搬するために、特別な部材を設けなくても、複数系統の伝送路間でアイソレーションを確保できる。

本開示によれば、アイソレーション確保のために特別な部材を設けなくても、複数系統の伝送路間でアイソレーションを確保することができる。
尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

図１は、本開示の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す、一部断面を含む平面図である。 図２Ａは、送信部の具体的な構成の一例を示すブロック図であり、図２Ｂは、受信部の具体的な構成の一例を示すブロック図である。 図３Ａは、送信側の導波管及び受信側の導波管の断面形状が矩形の場合の信号の電界の向きの関係を示す断面図であり、図３Ｂは、送信側の導波管及び受信側の導波管の断面形状が円形の場合の信号の電界の向きの関係を示す断面図である。 図４は、本開示の実施形態に係る通信システムの具体例を示すシステム構成図である。

以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の通信装置、通信システム、及び、通信方法、全般に関する説明
２．本開示の実施形態に係る通信システム
３．実施形態の変形例
４．実施形態に係る通信システムの具体例

＜本開示の通信装置、通信システム、及び、通信方法、全般に関する説明＞
本開示の通信装置、通信システム、及び、通信方法にあっては、通信相手の通信装置との間で（異なる通信装置間で）通信を行う信号として、電磁波、特に、マイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波などの高周波の信号を用いる構成とすることができる。高周波の信号を用いた通信装置、通信システム、及び、通信方法は、電子機器、情報処理装置、半導体装置などの各種の装置相互間の信号の伝送や、１つの装置（機器）における回路基板相互間の信号の伝送などに用いて好適なものである。

上述した好ましい構成を含む通信装置、通信システム、及び、通信方法にあっては、通信相手の通信装置との間で（異なる通信装置間で）通信を行う信号として、好ましくは、高周波の信号のうち、ミリ波帯の信号を用いる。ミリ波帯の信号は、周波数が３０［ＧＨｚ］〜３００［ＧＨｚ］（波長が１［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］）の電波である。ミリ波帯で信号伝送（通信）を行うことで、Ｇｂｐｓオーダー（例えば、５［Ｇｂｐｓ］以上）の高速な信号伝送を実現することができるようになる。Ｇｂｐｓオーダーの高速な信号伝送が求められる信号としては、例えば、映画映像やコンピュータ画像等のデータ信号を例示することができる。また、ミリ波帯での信号伝送は、耐干渉性に優れており、装置相互間のケーブル接続における他の電気配線に対して妨害を与えずに済むという利点もある。

上述した好ましい構成を含む通信装置、通信システム、及び、通信方法にあっては、複数系統の伝送路において、隣り合う伝送路間で信号の電界の向きが直交している構成とすることができる。また、通信相手の通信装置との間で筐体の平面同士が接触又は近接した状態で通信を行う構成とすることができる。通信装置（デバイス）の筐体については、誘電体、例えば、プラスチックから成る構成とすることができる。

上述した好ましい構成を含む通信装置、通信システム、及び、通信方法にあっては、複数系統の伝送路について、導波管から成る構成とすることができる。導波管の断面形状については、矩形、あるいは、円形の形態とすることができる。

上述した好ましい構成、形態を含む通信装置、通信システム、及び、通信方法にあっては、送信側の伝送路と受信側の伝送路との少なくとも２系統の伝送路を有し、通信相手の通信装置との間で双方向通信が可能な構成とすることができる。また、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きが直交している構成とすることができる。

＜本開示の実施形態に係る通信システム＞
図１は、本開示の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す、一部断面を含む平面図である。本実施形態に係る通信システム１０は、異なる通信装置（デバイス）間で、具体的には、第１の通信装置２０と第２の通信装置３０との間で、通信装置同士を接触又は近接させた状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行う構成となっている。ここで、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０の各々が本開示の通信装置である。

第１の通信装置２０は、筐体２１の内部に送信部２２及び受信部２３を収納した構成となっている。同様に、第２の通信装置３０も、筐体３１の内部に送信部３２及び受信部３３を収納した構成となっている。第１の通信装置２０の筐体２１及び第２の通信装置３０の筐体３１は、例えば矩形形状を有し、誘電体、例えば、２［ｍｍ］程度の厚みを有するプラスチックから成る。

第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０を含む通信システム１０は、両通信装置２０，３０間において、好ましくは、筐体２１及び筐体３１の平面同士を接触又は近接させた状態で、高周波の信号、例えばミリ波帯の信号を用いて通信を行う。ここで、「近接」とは、高周波の信号がミリ波帯の信号であるから、ミリ波帯の信号の伝送範囲を制限できる限りにおいてであればよい。典型的には、放送や一般的な無線通信で使用される通信装置相互間の距離に比べて距離が短い状態が「近接」させた状態に該当する。より具体的には、「近接」とは、第１の通信装置２０と第２の通信装置３０との間の距離（間隔）が、１０［ｃｍ］以下、好ましくは、１［ｃｍ］以下の状態を言うものとする。

第１の通信装置２０において、送信部２２の出力端及び受信部２３の入力端と、第２の通信装置３０側のプラスチック板２１Ａの内面との間には、第１の通信装置２０側の伝送路を形成する例えば導波管２４，２５が設けられている。第２の通信装置３０においても同様に、送信部３２の出力端及び受信部３３の入力端と、第１の通信装置２０側のプラスチック板３１Ａの内面との間には、第２の通信装置３０側の伝送路を形成する例えば導波管３４，３５が設けられている。これにより、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０は、送信側の伝送路（導波管２４，３４）と受信側の伝送路（導波管２５，３５）との２系統の伝送路を有し、双方向通信が可能な構成となっている。

導波管２４，２５は、第２の通信装置３０との間でミリ波帯の信号の伝送を行う。導波管３４，３５は、第１の通信装置２０との間でミリ波帯の信号の伝送を行う。ミリ波帯の信号の伝送を可能にするために、第１の通信装置２０の送信側の導波管２４と第２の通信装置３０の受信側の導波管３５とは各開口端面が対向するように配置され、第１の通信装置２０の受信側の導波管２５と第２の通信装置３０の送信側の導波管３４とは各開口端面が対向するように配置されている。

導波管の種類として、中空導波管や誘電体導波管などを例示することができる。第１の通信装置２０側の導波管２４，２５及び第２の通信装置３０側の導波管３４，３５としては、中空導波管及び誘電体導波管のいずれを用いることも可能である。但し、誘電体導波管は、中空導波管よりも屈曲性に優れている。また、誘電体導波管は、ミリ波帯の信号を誘電体内に閉じ込めつつ伝送する導波構造となっており、ミリ波帯域の電磁波を効率よく伝送させる特性を有する。

第１の通信装置２０側の導波管２４，２５及び第２の通信装置３０側の導波管３４，３５として誘電体導波管を用いるに当たっては、例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体導波管にするとよい。ここで、「一定範囲」については、誘電体素材の比誘電率や誘電正接が、所望の効果が得られる程度の範囲であればよく、その限りにおいて予め定めた値のものとすればよい。

但し、誘電体導波管の特性については、誘電体素材そのものだけで決められるものではなく、伝送路長やミリ波帯の周波数（波長）も特性を決めるのに関係してくる。従って、必ずしも、誘電体素材の比誘電率や誘電正接について明確に定められるものではないが、一例としては、次のように設定することができる。

誘電体導波管内にミリ波帯の信号を高速に伝送させるためには、誘電体素材の比誘電率は、２〜１０（好ましくは、３〜６）程度とし、その誘電正接は０．００００１〜０．０１（好ましくは、０．００００１〜０．００１）程度とするのが望ましい。このような条件を満たす誘電体素材としては、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコーン系、ポリイミド系、シアノアクリレート樹脂系から成るものを例示することができる。

送信部２２，３２は、伝送対象の信号をミリ波帯の信号に変換し、導波管２４，３４へ出力する処理を行う。受信部２３，３３は、導波管２５，３５を通して伝送されるミリ波帯の信号を受信し、元の伝送対象の信号に戻す（復元する）処理を行う。送信部２２と送信部３２、及び、受信部２３と受信部３３とは、基本的に同じ構成となっている。以下では、代表して、送信部２２及び受信部２３の具体的な構成について説明する。

図２Ａに、送信部２２の具体的な構成の一例を示し、図２Ｂに、受信部２３の具体的な構成の一例を示す。

送信部２２は、例えば、伝送対象の信号を処理してミリ波帯の信号を生成する信号生成部２２１を有している。信号生成部２２１は、伝送対象の信号をミリ波帯の信号に変換する信号変換部であり、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移）変調回路から成る構成となっている。具体的には、信号生成部２２１は、発振器２２２から与えられるミリ波帯の信号と伝送対象の信号とを乗算器２２３で乗算することによってミリ波帯のＡＳＫ変調波を生成し、バッファ２２４を介して出力する構成となっている。

送信部２２と導波管２４との間には、コネクタ装置２６が介在している。コネクタ装置２６は、例えば、容量結合、電磁誘導結合、電磁界結合、共振器結合などによって、送信部２２と導波管２４とを結合する。導波管２４は、その開口端面が筐体２１の第２の通信装置３０側の壁を形成するプラスチック板２１Ａの内面に接するように、コネクタ装置２６とプラスチック板２１Ａとの間に設けられている。

受信部２３は、例えば、導波管２５を通して与えられるミリ波帯の信号を処理して元の伝送対象の信号を復元する信号復元部２３１を有している。信号復元部２３１は、受信したミリ波帯の信号を、元の伝送対象の信号に変換する信号変換部であり、例えば、自乗（二乗）検波回路から成る構成となっている。具体的には、信号復元部２３１は、バッファ２３２を通して与えられるミリ波帯の信号（ＡＳＫ変調波）を乗算器２３３で自乗することによって元の伝送対象の信号に変換し、バッファ２３４を通して出力する構成となっている。

導波管２５と受信部２３との間には、コネクタ装置２７が介在している。コネクタ装置２７は、例えば、容量結合、電磁誘導結合、電磁界結合、共振器結合などによって、導波管２５と受信部２３とを結合する。導波管２５は、その開口端面が筐体２１の第２の通信装置３０側の壁を形成するプラスチック板２１Ａの内面に接するように、プラスチック板２１Ａとコネクタ装置２７との間に設けられている。

上述したように、本実施形態に係る通信システム１０は、第１の通信装置２０と第２の通信装置３０との間で、筐体２１及び筐体３１の平面同士を接触又は近接させた状態で、ミリ波帯の信号を用いて通信を行う構成となっている。より具体的には、本実施形態に係る通信システム１０は、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０の双方が送受信部（送信部２２及び受信部２３／送信部３２及び受信部３３）を有し、２系統の伝送路（導波管２４と導波管２５／導波管３４と導波管３５）を通して双方向通信を行うようになっている。

因みに、通信の形態が、高周波の信号としてミリ波帯の信号を用いた通信、所謂、ミリ波通信であることで、次のような利点がある。
ａ）ミリ波通信は通信帯域を広く取れるため、データレートを大きくとることが簡単にできる。
ｂ）伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数から離すことができ、ミリ波とベースバンド信号の周波数の干渉が起こり難い。
ｃ）ミリ波帯は波長が短いため、波長に応じて決まる結合構造並びに導波構造を小さくできる。加えて、距離減衰が大きく回折も少ないため電磁シールドが行ない易い。

特に、ミリ波通信において、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０の各々の伝送路を、導波管を用いた導波構造とし、第１の通信装置２０と第２の通信装置３０とを接触又は近接させた状態で通信を行う通信システムであるため、外部からの余分な信号の入力を抑制できる。これにより、外部から余分な信号が入力された際に当該信号を除去するための、演算回路等の複雑な回路が不要になるため、その分だけ第１の通信装置２０や第２の通信装置３０の小規模化を図ることができる。

ところで、異なる通信装置間で全二重（Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘ）の通信方式にて双方向通信を行うためには、自通信装置（第１の通信装置２０／第２の通信装置３０）に具備された送信部２２−受信部２３間／送信部３２−受信部３３間での信号の回り込みを防ぐためにアイソレーションを確保する必要がある。その際、本実施形態に係る通信システム１０のように、筐体２１及び筐体３１の平面同士を接触又は近接させた状態で通信を行う場合、筐体２１及び筐体３１の平面の平坦性を確保することが重要となる。

双方向通信の通信システムにおいて、例えば、導波管（２４，２５，３４，３５）を用いた導波構造を採用した場合、導波管内の伝搬モード（電磁界分布）に応じて電界が規定される。そこで、上記の構成の本実施形態に係る通信システム１０にあっては、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０の各々において、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きを直交させる構成を採っている。

すなわち、第１の通信装置２０において、送信側の導波管２４と受信側の導波管２５との間で、即ち、隣り合う伝送路間で信号の電界の向きを直交させ、第２の通信装置３０において、送信側の導波管３４と受信側の導波管３５との間で信号の電界の向きを直交させる。より具体的には、第１の通信装置２０において、送信側の導波管２４と受信側の導波管２５とを、電界が直交する向きでデバイス端面、即ち、筐体２１の第２の通信装置３０側のプラスチック板２１Ａの内面に接続する。同様に、第２の通信装置３０において、送信側の導波管３４と受信側の導波管３５とを、電界が直交する向きで、筐体３１の第１の通信装置２０側のプラスチック板３１Ａの内面に接続する。

このように、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きを直交させるように、導波管２４と導波管２５、及び、導波管３４と導波管３５を配置することで、特別な部材を設けなくても（特別な構造を採らなくても）、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間でアイソレーションを確保できる。そして、特別な部材を設けなくてもよいことから、筐体２１及び筐体３１の平面の平坦性を確保できるため、筐体２１及び筐体３１の平面同士を接触又は近接させた状態で通信を行う通信システムに有用なものとなる。また、本開示の技術は、例えば、ＵＳＢ３．０やｍｉｐｉ ｍ−ＰＨＹなどの高速信号対の全二重の通信方式の実現に用いて好適である。

図３Ａに、第１の通信装置２０における送信側の導波管２４及び受信側の導波管２５の断面形状が矩形の場合の信号の電界の向きの関係を示す。ここでは、第１の通信装置２０側について図示したが、第２の通信装置３０における送信側の導波管３４及び受信側の導波管３５についても同様である。断面形状が矩形の導波管では、図３Ａに示すように、信号の電界の向きが一様なため、アイソレーションを確保しやすい。従って、送信側の導波管２４及び受信側の導波管２５として、断面形状が矩形の導波管を用いることで、他の形状の導波管を用いる場合に比べて、導波路（伝送路）間の距離が短く済み、第１の通信装置２０の小型化に有利となる。

ここでは、断面形状が矩形の導波管を例示したが、これに限られるものではなく、断面形状が円形の導波管、即ち、円偏波を伝送する円形導波管を用いることも可能である。円形導波管の場合にも、矩形導波管の場合と同様に、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きを直交させるように導波管を配置することになる。図３Ｂに、第１の通信装置２０における送信側の導波管２４及び受信側の導波管２５の断面形状が円形の場合の信号の電界の向きの関係を示す。図３Ｂでは、送信側の導波管及び受信側の導波管を、矩形導波管２４，２５と区別して円形導波管２４Ａ，２５Ａとして図示している。

本願発明者の実験により、円形導波管２４Ａ，２５Ａの場合のアイソレーションについて次のような実験結果が確認されている。一例として、筐体２１，３１のプラスチック板２１Ａ，３１Ａの厚みを２［ｍｍ］とし、円形導波管２４Ａ，２５Ａの直径を３．６［ｍｍ］とし、第１の通信装置２０と第２の通信装置３０との間で、通信装置同士を接触させた状態で通信を行うとしたとき、円形導波管２４Ａ，２５Ａ間の距離が５［ｃｍ］程度でアイソレーションの確保が可能であった。そして、本実施形態に係る通信システム１０、即ち、ミリ波通信（伝送）の通信システム１０に導波路（伝送路）として円形導波管２４Ａ，２５Ａを用いることで、導波管の内径をｍｍオーダーで実現できるため、小型の通信装置（デバイス）間での通信に適用しやすい。

一方、矩形導波管２４，２５の場合には、信号の電界の向きが一様なことからアイソレーションを確保しやすいため、矩形導波管２４，２５間の距離が円形導波管２４Ａ，２５Ａの場合よりも短くて済む。従って、第１の通信装置２０，３０における送信側の導波管及び受信側の導波管として、矩形導波管２４，２５を用いることで、円形導波管２４Ａ，２５Ａを用いる場合に比べて、筐体２１，３１の小型化、ひいては、本実施形態に係る通信システム１０のコンパクト化に寄与できる。

＜実施形態の変形例＞
尚、上記の実施形態では、複数系統の伝送路として、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０の各々が送信側の伝送路と受信側の伝送路とを有する双方向通信を前提とし、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間でアイソレーションを確保する場合を例に挙げて説明したが、これは一例に過ぎない。第１の通信装置２０から第２の通信装置３０への片方向通信、あるいは、第２の通信装置３０から第１の通信装置２０への片方向通信であっても、伝送路が複数系統存在する場合に、これら複数系統の伝送路間、特に、隣り合う伝送路間でのアイソレーション確保に、本開示の技術を適用することができる。

また、上記の実施形態では、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０のそれぞれの伝送路を、導波管を用いた導波構造とした場合を例に挙げて説明したが、導波管を用いた導波構造に限られるものではない。他の伝送路の例としては、例えば、導波管に代えてアンテナを用いて、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０のそれぞれの伝送路を構築することも可能である。

＜実施形態に係る通信システムの具体例＞
ところで、第１の通信装置２０と第２の通信装置３０との組み合わせとしては、次のような組み合わせが考えられる。但し、以下に例示する組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。

第２の通信装置３０が携帯電話機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ゲーム機、リモートコントローラなどのバッテリ駆動機器である場合には、第１の通信装置２０は、そのバッテリ充電器や画像処理などを行う、所謂、ベースステーションと称される装置となる組み合わせが考えられる。また、第２の通信装置３０が比較的薄いＩＣカードのような外観を有する装置である場合には、第１の通信装置２０は、そのカード読取／書込装置となる組み合わせが考えられる。カード読取／書込装置は更に、例えば、デジタル記録／再生装置、地上波テレビジョン受像機、携帯電話機、ゲーム機、コンピュータなどの電子機器本体と組み合わせて使用される。

図４は、本開示の実施形態に係る通信システムの具体例を示すシステム構成図である。本具体例に係る通信システムは、スマートフォン（多機能型携帯電話）等の携帯端末装置４０とパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０との間で、プラスチックコネクタ等の中継装置５０を経由して双方向通信（双方向伝送）を行うシステム構成となっている。本具体例に係る通信システムと、先述した実施形態に係る通信システムとの対応関係については、携帯端末装置４０が第１の通信装置２０に対応し、中継装置５０が第２の通信装置３０に対応することになる。そして、本具体例に係る通信システムでは、中継装置５０の上面に対して、携帯端末装置４０の例えば下面を接触又は近接させた状態で通信が行われる。

第１の通信装置２０に対応する携帯端末装置４０は、送信部２２、受信部２３、及び、導波管２４，２５に加えて、例えば、ＵＳＢ３．０のＵＳＢメモリ２８を内蔵している。ここでは、導波管２４，２５として、信号の電界の向きが直交するように配置された、例えば円形導波管（円偏波導波管）を用いている。そして、携帯端末装置４０は中継装置５０との間で、ミリ波帯の信号を用いた例えば５［Ｇｂｐｓ］の双方向伝送を行う。具体的には、携帯端末装置４０において、ＵＳＢメモリ２８のデータを送信部２２から中継装置５０へ伝送し、また、中継装置５０から送信されてくるデータを受信部２３で受信し、ＵＳＢメモリ２８に格納する。

一方、第２の通信装置３０に対応する中継装置５０は、送信部３２、受信部３３、及び、導波管３４，３５に加えて、ＵＳＢコネクタ３６を備えている。携帯端末装置４０と同様に、導波管３４，３５として、信号の電界の向きが直交するように配置された円形導波管を用いている。ＵＳＢコネクタ３６とパーソナルコンピュータ６０との間にはＵＳＢケーブル７０が介在している。

そして、中継装置５０は、携帯端末装置４０とパーソナルコンピュータ６０との間でのデータの伝送を中継する。具体的には、中継装置５０において、携帯端末装置４０から送信されてくるデータを受信部３３で受信し、この受信したデータをＵＳＢコネクタ３６及びＵＳＢケーブル７０を通してパーソナルコンピュータ６０へ伝送する。また、パーソナルコンピュータ６０からＵＳＢケーブル７０及びＵＳＢコネクタ３６を通して入力されるデータを、送信部３２から携帯端末装置４０へ送信する。

上述したように、携帯端末装置４０と中継装置５０との間でミリ波帯の信号を用いて双方向通信を行う通信システムにおいて、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きを直交させることで、特別な部材を設けなくても、伝送路間でアイソレーションを確保できる。これにより、携帯端末装置４０及び中継装置５０の各筐体の平面の平坦性を確保できるため、中継装置５０の上面に対して、携帯端末装置４０の例えば下面を接触又は近接させた状態での通信を実現できる。

尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
［１］通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で信号の伝送を行う複数系統の伝送路を備え、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
通信装置。
［２］複数系統の伝送路において、隣り合う伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
上記［１］に記載の通信システム。
［３］通信相手の通信装置との間で筐体の平面同士が接触又は近接した状態で通信を行う、
上記［１］又は上記［２］に記載の通信装置。
［４］通信装置の筐体は、誘電体から成る、
上記［３］に記載の通信装置。
［５］通信装置の筐体は、プラスチックから成る、
上記［４］に記載の通信装置。
［６］複数系統の伝送路は、導波管から成る、
上記［１］から上記［５］のいずれかに記載の通信システム。
［７］導波管は、矩形の断面形状を有する、
上記［６］に記載の通信装置。
［８］導波管は、円形の断面形状を有する、
上記［６］に記載の通信装置。
［９］送信側の伝送路と受信側の伝送路との少なくとも２系統の伝送路を有し、通信相手の通信装置との間で双方向通信が可能である、
上記［１］から上記［８］のいずれかに記載の通信装置。
［１０］送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きが直交している、
上記［９］に記載の通信装置。
［１１］通信相手の通信装置との間で通信を行う信号は、高周波の信号である、
上記［１］から上記［１０］のいずれかに記載の通信装置。
［１２］通信相手の通信装置との間で通信を行う信号は、ミリ波帯の信号である、
上記［１１］に記載の通信装置。
［１３］通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行う第１の通信装置及び第２の通信装置を備え、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
通信システム。
［１４］第１の通信装置と第２の通信装置との間で通信装置同士を接触又は近接させた状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行うに当たって、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きを直交させる、
通信方法。

１０・・・実施形態に係る通信システム、２０・・・第１の通信装置、３０・・・第２の通信装置、２１，３１・・・筐体、２１Ａ，３１Ａ・・・プラスチック板、２２，３２・・・送信部、２３，３３・・・受信部、２４，２５，３４，３５・・・導波管（矩形導波管）、２４Ａ，２５Ａ・・・円形導波管、２６，２７・・・コネクタ装置、２８・・・ＵＳＢメモリ、３６・・・ＵＳＢコネクタ、４０・・・携帯端末装置、５０・・・中継装置、６０・・・パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、７０・・・ＵＳＢケーブル、２２１・・・信号生成部（信号変換部）、２２２・・・発振器、２２３，２３３・・・乗算器、２２４，２３２，２３４・・・バッファ、２３１・・・信号復元部（信号変換部）

上述した好ましい構成を含む通信装置、通信システム、及び、通信方法にあっては、送信側の伝送路と受信側の伝送路との少なくとも２系統の伝送路を有し、通信相手の通信装置との間で双方向通信が可能な構成とすることができる。また、送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きが直交している構成とすることができる。

一方、矩形導波管２４，２５の場合には、信号の電界の向きが一様なことからアイソレーションを確保しやすいため、矩形導波管２４，２５間の距離が円形導波管２４Ａ，２５Ａの場合よりも短くて済む。従って、第１の通信装置２０及び第２の通信装置３０における送信側の導波管及び受信側の導波管として、矩形導波管２４，２５を用いることで、円形導波管２４Ａ，２５Ａを用いる場合に比べて、筐体２１，３１の小型化、ひいては、本実施形態に係る通信システム１０のコンパクト化に寄与できる。

尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
［１］通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で信号の伝送を行う複数系統の伝送路を備え、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
通信装置。
［２］複数系統の伝送路において、隣り合う伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
上記［１］に記載の通信装置。
［３］通信相手の通信装置との間で筐体の平面同士が接触又は近接した状態で通信を行う、
上記［１］又は上記［２］に記載の通信装置。
［４］通信装置の筐体は、誘電体から成る、
上記［３］に記載の通信装置。
［５］通信装置の筐体は、プラスチックから成る、
上記［４］に記載の通信装置。
［６］複数系統の伝送路は、導波管から成る、
上記［１］から上記［５］のいずれかに記載の通信装置。
［７］導波管は、矩形の断面形状を有する、
上記［６］に記載の通信装置。
［８］導波管は、円形の断面形状を有する、
上記［６］に記載の通信装置。
［９］送信側の伝送路と受信側の伝送路との少なくとも２系統の伝送路を有し、通信相手の通信装置との間で双方向通信が可能である、
上記［１］から上記［８］のいずれかに記載の通信装置。
［１０］送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きが直交している、
上記［９］に記載の通信装置。
［１１］通信相手の通信装置との間で通信を行う信号は、高周波の信号である、
上記［１］から上記［１０］のいずれかに記載の通信装置。
［１２］通信相手の通信装置との間で通信を行う信号は、ミリ波帯の信号である、
上記［１１］に記載の通信装置。
［１３］通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行う第１の通信装置及び第２の通信装置を備え、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
通信システム。
［１４］第１の通信装置と第２の通信装置との間で通信装置同士を接触又は近接させた状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行うに当たって、
複数系統の伝送路間で信号の電界の向きを直交させる、
通信方法。

Claims (14)

1. 通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で信号の伝送を行う複数系統の伝送路を備え、
   複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
   通信装置。
2. 複数系統の伝送路において、隣り合う伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 通信相手の通信装置との間で筐体の平面同士が接触又は近接した状態で通信を行う、
   請求項１に記載の通信装置。
4. 通信装置の筐体は、誘電体から成る、
   請求項３に記載の通信装置。
5. 通信装置の筐体は、プラスチックから成る、
   請求項４に記載の通信装置。
6. 複数系統の伝送路は、導波管から成る、
   請求項１に記載の通信装置。
7. 導波管は、矩形の断面形状を有する、
   請求項６に記載の通信装置。
8. 導波管は、円形の断面形状を有する、
   請求項６に記載の通信装置。
9. 送信側の伝送路と受信側の伝送路との少なくとも２系統の伝送路を有し、通信相手の通信装置との間で双方向通信が可能である、
   請求項１に記載の通信装置。
10. 送信側の伝送路と受信側の伝送路との間で信号の電界の向きが直交している、
    請求項９に記載の通信装置。
11. 通信相手の通信装置との間で通信を行う信号は、高周波の信号である、
    請求項１に記載の通信装置。
12. 通信相手の通信装置との間で通信を行う信号は、ミリ波帯の信号である、
    請求項１１に記載の通信装置。
13. 通信相手の通信装置との間で接触又は近接した状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行う第１の通信装置及び第２の通信装置を備え、
    複数系統の伝送路間で信号の電界の向きが直交している、
    通信システム。
14. 第１の通信装置と第２の通信装置との間で通信装置同士を接触又は近接させた状態で、複数系統の伝送路を通して通信を行うに当たって、
    複数系統の伝送路間で信号の電界の向きを直交させる、
    通信方法。

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