JP2019125901A - 無線端末、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信する無線受信部と、
所定周波数を含む高速信号を通信する高速インターフェース部と、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するために前記高速インターフェース部に接続されたフィルタ部と、
を備える。
複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信するステップと、
所定周波数を含む高速信号を高速インターフェース部で通信するステップと、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するステップと、
を備える。
複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信するステップと、
所定周波数を含む高速信号を高速インターフェース部で通信するステップと、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するステップと、
をコンピュータに実行させる。
実施の形態1に係る無線端末の構成の概要を説明する。
図2Bは、図2Aに示す部分B1を例示する図である。
図3Aは、高速インターフェース部を例示する斜視図である。
図3Bは、図3Aに示す高速インターフェース部を方向Xから見た模式図である。
図3Cは、図3Aに示す高速インターフェース部を方向Yから見た模式図である。
図4Aは、等価回路を示す。高速インターフェース接続用コネクタとして、USBパッケージコネクタ501を示す。
図4Bは、高速インターフェース接続用コネクタの配線図である。
図5Aは、等価回路を示す。
図5Bは、高速インターフェース接続用コネクタの配線図である。
図5Cは、図5Bに示す部分B3の拡大図である。
図6Aは、等価回路を示す。
図6Bは、高速インターフェース接続用コネクタの配線図である。
図6Cは、図6Bに示す部分B5の拡大図である。
図7Aは、グランド接続状態を示す。
図7Bは、容量結合状態を示す。
図7Cは、容量&直列LCフィルタ結合状態を示す。
図7Dは、高速インターフェース接続用コネクタを例示する模式図である。
図7Dは、等価回路を示す。
図8Aは、直列LCフィルタの特性を取得するための等価回路である。
図8Bは、直列LCフィルタの減衰特性を例示するグラフである。
図8Bの横軸は周波数を示し縦軸は減衰量を示す。
図8Bは、負荷インピーダンスZrを50Ω(オーム)とし、直列LCフィルタFLを100kHz(キロヘルツ)〜10GHz(ギガヘルツ)まで変化させた場合の減衰特性である。
図8Cは、直列LCフィルタのインピーダンス特性を例示するスミスチャートである。
図8Cは、図8Aに示すZinから直列LCフィルタFL側を見た場合のインピーダンス特性を示す。
図9Aは、2.4GHz帯のノイズ電流の分布を例示するシミュレーション結果である。
図9Aは、グランド接続状態のシミュレーション結果である。
図9Bは、容量結合状態のシミュレーション結果である。
図9Cは、容量&直列LCフィルタ結合状態のシミュレーション結果である。
図10Aは、グランド接続状態のシミュレーション結果である。
図10Bは、容量結合状態のシミュレーション結果である。
図10Cは、容量&直列LCフィルタ結合状態のシミュレーション結果である。
図11は、ノイズを測定する測定系を例示する図である。
図12Aは、2.4GHz帯のノイズ電力を例示するグラフである。
図12Aは、グランド接続状態を示す。
図12Bは、2.4GHz帯のノイズ電力を例示するグラフである。
図12Bは、容量結合状態を示す。
図12Cは、2.4GHz帯のノイズ電力を例示するグラフである。
図12Cは、容量&直列LCフィルタ結合状態を示す。
図13Aは、920MHz帯のノイズ電力を例示するグラフである。
図13Aは、グランド接続状態を示す。
図13Bは、920MHz帯のノイズ電力を例示するグラフである。
図13Bは、容量結合状態を示す。
図13Cは、920MHz帯のノイズ電力を例示するグラフである。
図13Cは、容量&直列LCフィルタ結合状態を示す。
複数の通信方式、複数の通信周波数で通信する無線端末において、無線端末の高速データ通信用インターフェースとして実装された金属コネクタ、及び金属コネクタに接続された外部のインターフェース媒体と、これと接続するケーブルからノイズが放射される。実施の形態1に係る無線端末は、金属コネクタとプリント基板のグランドとをフィルタで結合する。実施の形態1は、この結合方法により、ノイズが無線端末のアンテナから受信されにくくし、受信特性の低下を抑制することができる。そして、複数の共振回路を使用することで、全ての通信周波数において受信特性の低下を抑制することができる。
図14は、実施の形態1の比較例に係る無線端末を例示するブロック図である。
実施の形態2に係る無線端末の構成を説明する。
図15Aは、実施の形態2に係る無線端末を例示するブロック図である。
図15Bは、図15Aに示す部分B7を例示する図である。
図16は、実施の形態2に係る直列LXフィルタの減衰特性を例示するグラフである。
アンテナ204dを介して無線受信部202dが通信している場合を例に挙げて説明する。
図17は、実施の形態2に係る無線端末の動作を例示するフローチャートである。
複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信する無線受信部と、
所定周波数を含む高速信号を通信する高速インターフェース部と、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するために前記高速インターフェース部に接続されたフィルタ部と、
を備える無線端末。
(付記2)
前記所定周波数は、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を含む、
付記1に記載の無線端末。
(付記3)
前記フィルタ部は、第1端子が前記高速インターフェース部に接続され、第2端子が自端末のグランドに接続される、
付記1又は2に記載の無線端末。
(付記4)
前記フィルタ部は、共振周波数が前記複数の通信周波数に設定された共振回路を有し、
前記共振回路は、前記ノイズを前記グランドに逃がすことで前記ノイズを低減する、
付記3に記載の無線端末。
(付記5)
前記共振周波数を制御する制御部をさらに備えた、付記4に記載の無線端末。
(付記6)
前記制御部は、前記ノイズのレベルがノイズレベル閾値以下となるように、前記共振周波数を制御する、
付記5に記載の無線端末。
(付記7)
前記高速インターフェース部に接続媒体が接続されているか否かを判定するインターフェース接続判定部をさらに備え、
前記制御部は、
前記インターフェース接続判定部が前記接続媒体が接続されていると判定した場合、前記共振周波数を制御し、
前記インターフェース接続判定部が前記接続媒体が接続されていないと判定した場合、前記共振周波数を制御しない、
付記5又は6に記載の無線端末。
(付記8)
前記共振回路は、第1端子が前記高速インターフェース部に接続された誘導素子と、第1端子が前記誘導素子の第2端子に接続され第2端子が前記グランドに接続され第3端子が前記制御部に接続された可変容量ダイオードと、を有し、
前記制御部は、前記第3端子を介して前記可変容量ダイオードに印加する電圧を変化させることで前記共振周波数を制御する、
付記5乃至7のいずれか1つに記載の無線端末。
(付記9)
前記高速インターフェース部は、前記高速信号を伝送する信号線と、前記信号線から放射される前記ノイズを電気的に遮蔽するシールドパッケージと、を有する、
付記4乃至8のいずれか1つに記載の無線端末。
(付記10)
前記共振回路は、第1端子が前記シールドパッケージに接続され、第2端子が前記グランドに接続された第1容量素子を有する、
付記9に記載の無線端末。
(付記11)
前記共振回路は、第1端子が前記シールドパッケージに接続された第1誘導素子と、第1端子が前記第1誘導素子の第2端子に接続され、第2端子が前記グランドに接続された第2容量素子と、を有する、
付記9又は10に記載の無線端末。
(付記12)
複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信するステップと、
所定周波数を含む高速信号を高速インターフェース部で通信するステップと、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するステップと、
を備える方法。
(付記13)
複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信するステップと、
所定周波数を含む高速信号を高速インターフェース部で通信するステップと、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
10p…プリント基板
101…高速インターフェース部
101c…高速インターフェース接続用コネクタ
1011…信号線
1012…シールドパッケージ
1012a、1012b、1012c、1012d…プリント基板接続部
1013…ノイズ源
12…無線部
102、102a、102b、102c、102d…無線受信部
112…無線送信部
103…フィルタ部
1031、1032、1033、1034…共振回路
104、104a、104b、104c、104d…アンテナ
20…無線端末
20p…プリント基板
201…高速インターフェース部
201c…高速インターフェース接続用コネクタ
2012…シールドパッケージ
2012a、2012b、2012c、2012d…プリント基板接続部
22…無線部
202…無線受信部
202a、202b、202c、202d…無線受信部
203…フィルタ部
2031、2032、2033、2034…共振回路
204、204a、204b、204c、204d…アンテナ
206…制御部
2061…インターフェース接続判定部
2062、2062a、2062b、2062c、2062d…ノイズレベル確認部
2063…ノイズレベル判定部
2064…電圧レベル変更部
2065…記憶部
40…無線端末
40p…プリント基板
401…USBパッケージコネクタ
404a、404b…アンテナ
405…USBドングル
407…USB信号用配線
50p…プリント基板
501…USBパッケージコネクタ
5012a、5012b、5012c、5012d…プリント基板接続部
5012a1、5012a2…半田付け部
5013…ノイズ源
503…フィルタ部
505…USBドングル
507…USB信号用配線
508…USB信号端子
70…無線端末
701…USBパッケージコネクタ
702a…920MHz帯用無線受信部
702b…2.4GHz帯用無線受信部
704a…920MHz帯用アンテナ
704b…2.4GHz帯用アンテナ
705…USBドングル
709…低雑音増幅器
710…スペクトラムアナライザ
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7…部分
G1、G2…グラフ
C…容量素子
L…誘導素子
FL…直列LCフィルタ
FLX…直列LXフィルタ
Vc…可変容量ダイオード
C1…第1容量素子
C2…第2容量素子
L1…第1誘導素子
h…スルーホール
f…複数の通信周波数
f1、f2、f3、f4…通信周波数
fd…所定周波数
GND…グランド
Nzp…ノイズ電力
Nzt…ノイズレベル閾値
Nzr…放射ノイズ
Nzc…ノイズ電流
Zr…負荷インピーダンス
X、Y、Z…方向
Claims (10)
- 複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信する無線受信部と、
所定周波数を含む高速信号を通信する高速インターフェース部と、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するために前記高速インターフェース部に接続されたフィルタ部と、
を備える無線端末。 - 前記所定周波数は、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を含む、
請求項1に記載の無線端末。 - 前記フィルタ部は、第1端子が前記高速インターフェース部に接続され、第2端子が自端末のグランドに接続される、
請求項1又は2に記載の無線端末。 - 前記フィルタ部は、共振周波数が前記複数の通信周波数に設定された共振回路を有し、
前記共振回路は、前記ノイズを前記グランドに逃がすことで前記ノイズを低減する、
請求項3に記載の無線端末。 - 前記共振周波数を制御する制御部をさらに備えた、請求項4に記載の無線端末。
- 前記制御部は、前記ノイズのレベルがノイズレベル閾値以下となるように、前記共振周波数を制御する、
請求項5に記載の無線端末。 - 前記共振回路は、第1端子が前記高速インターフェース部に接続された誘導素子と、第1端子が前記誘導素子の第2端子に接続され第2端子が前記グランドに接続され第3端子が前記制御部に接続された可変容量ダイオードと、を有し、
前記制御部は、前記第3端子を介して前記可変容量ダイオードに印加する電圧を変化させることで前記共振周波数を制御する、
請求項5又は6に記載の無線端末。 - 前記高速インターフェース部は、前記高速信号を伝送する信号線と、前記信号線から放射される前記ノイズを電気的に遮蔽するシールドパッケージと、を有する、
請求項4乃至7のいずれか1つに記載の無線端末。 - 複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信するステップと、
所定周波数を含む高速信号を高速インターフェース部で通信するステップと、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するステップと、
を備える方法。 - 複数の通信周波数を含む無線信号をアンテナで受信するステップと、
所定周波数を含む高速信号を高速インターフェース部で通信するステップと、
前記高速インターフェース部から放射され、前記複数の通信周波数のうちの少なくとも1つの周波数を有するノイズを低減するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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