JP5071115B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置に関する。

近年、遠距離の無線通信を行う通信装置だけでなく、非接触型ＩＣカードやＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）などの非接触通信を行う通信装置も普及している。一方、情報技術の発達により、これらの通信装置において、より多いデータ量を高速に送受信させることも希求されており、例えば異なるデータを同時に送受信するなど、複数の通信系統（例えば複数の通信ライン、複数の通信システム）により送受信する通信装置（複合無線機）が望まれる場合がある。

複数の通信系統を１つの通信装置に組み込む場合、通信装置には、複数のアンテナが配置され、各アンテナは、それぞれ異なる周波数帯域で駆動されることが多い。例えば、関連技術に係る通信装置では、１つのアンテナには、数〜数十ＭＨｚの周波数帯域が使用され、もう１つのアンテナには、例えばその約１００倍以上のＧＨｚ帯が使用される。この場合、数〜数十ＭＨｚ帯のアンテナとその送受信回路との接続には、差動伝送が用いられ、ＧＨｚ帯のアンテナとその送受信回路との接続には、差動伝送が難しいため非差動伝送が用いられ、高周波による外部への影響を低減するために同軸線路が使用されていた。

一方、例えば携帯性が重要視される通信装置などでは、装置の小型化が重要であり、かつ、製造コストが低いことも要求される。

しかしながら、上述のように複数のアンテナに対して複数種類の接続線路を使用することは、製造コストを増加させるだけでなく、通信装置の小型化をも阻害する。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、製造コストの増加を抑えつつ複数の通信系統を配置し、かつ、小型化することが可能な、新規かつ改良された通信装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１アンテナと、第１アンテナの送受信回路と第１アンテナとを接続し、第１アンテナの送受信信号を伝送する、平行線路により形成される第１接続部と、第２アンテナと、第２アンテナの送受信回路と第２アンテナとを接続し、第２アンテナの送受信信号を伝送する、コプレーナ線路により形成される第２接続部と、を有し、第１接続部及び第２接続部は、同一基材上に形成されたことを特徴とする、通信装置が提供される。

この構成によれば、第１接続部及び第２接続部は、同一基材上に形成された線路により構成される。従って、複数種類の接続線路を用意して通信装置の内部に配置せずに済む。

また、第１アンテナは、第２アンテナより低い周波数で駆動され、第１接続部は、第１アンテナの送受信信号を差動伝送し、第２接続部は、第２アンテナの送受信信号を非差動伝送してもよい。
この構成によれば、第１アンテナは、第２アンテナよりも低い周波数で駆動され、第１接続部は、差動伝送用の接続線で構成され、第２接続部は、非差動伝送用の接続線で構成される。しかし、この第１接続部の差動伝送用の接続線と、第２接続部の非差動伝送用の接続線を、同一基材上に形成された線路により構成することができる。よって、差動伝送用の接続線と、非差動用の接続線とを用意して通信装置の内部に配置せずに済む。

また、第２接続部は、接地されている２本の接地用コプレーナ線路と、２本のコプレーナ線路の間に配置され、第２アンテナの送受信回路と第２アンテナとを接続する接続用コプレーナ線路と、を有してもよい。
この構成によれば、接地されている２本の接地用コプレーナ線路が、接続用コプレーナ線路の両側に配置される。よって、接地用コプレーナ線路が接続用コプレーナ線路から発せられる電磁波の遮蔽を行うことができ、第２接続部を例えば同軸線路のように動作させることができる。

また、第２接続部の２本の接地用コプレーナ線路により少なくとも一部が構成されるループ中には、第１アンテナが駆動される周波数帯で遮断される電気容量が配置されてもよい。
この構成によれば、２本の接地用コプレーナ線路は、グランドを介するか、又はグランドに接続されたグランドループを構成するが、このループが、電気容量により第１アンテナの周波数帯では遮断される。よって、第１アンテナの第１接続部などが発する電磁波による誘導電流が接地用コプレーナ線路に流れることを防止できる。

また、第１接続部は、第１アンテナの送受信回路と第１アンテナとを接続する一対の差動用平行線路を有し、一対の差動用平行線路、及び、第１アンテナの少なくとも一方は、第２アンテナが駆動される周波数帯で導通される電気容量を介して第２アンテナのグランドに対し接地されてもよい。
この構成によれば、差動用平行線路は、第２アンテナの周波数帯では接地されるので、第１アンテナや差動用平行線路等が第２アンテナに対して浮遊金属のように振舞うことを防止できる。

また、第１アンテナの第１接続部は、一端が第１アンテナの送受信回路に接続され、他端が第１アンテナに接続された第２接続部の２本の接地用コプレーナ線路により形成されてもよい。
この構成によれば、第１接続部と第２接続部とを統合することができる。従って、第１接続部及び第２接続部を、２本の接地用コプレーナ線路と、接続用コプレーナ線路とにより構成することができる。

以上説明したように本発明によれば、製造コストの増加を抑えつつ複数の通信系統を配置し、かつ、小型化することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜関連技術に係る通信装置＞
本発明の各実施形態に係る通信装置について説明する前に、これらの関連技術に係る通信装置について、図５Ａ及び図５Ｂを参照しつつ、説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、関連技術に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。なお、図５Ａには１の通信系統の通信装置５００を示し、図５Ｂには他の通信系統の通信装置６００を示す。

（通信装置５００）
図５Ａに示すように、通信装置５００は、一の通信系統１０の一例として、ループアンテナ１１と、送信回路１２Ａと、受信回路１２Ｂと、接続部１３と、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂとを有する。

ループアンテナ１１は、第１アンテナの一例であって、コイルアンテナとも呼ばれ、例えば１３．５６ＭＨｚなどの数〜数十ＭＨｚの周波数帯で駆動される。そして、ループアンテナ１１は、磁界結合を利用した非接触通信を行うことができる。

接続部１３は、平行に延設された２本の接続線路１３Ａ，１３Ｂを有する。そして、接続線路１３Ａ及び接続線路１３Ｂは、それぞれループアンテナ１１と、送信回路１２Ａ及び受信回路１２Ｂとを接続し、ループアンテナ１１の送受信信号を差動伝送する。また、各接続線路１３Ａ，１３Ｂは、それぞれコンデンサ１４Ａ，１４Ｂを介して接地される。このコンデンサ１４Ａ，１４Ｂ及び、接続線路１３Ａ，１３Ｂは、ループアンテナ１１と組み合わせ、共振回路を構成し、ループアンテナ１１の駆動周波数帯で共振するよう材質、寸法、電気容量が設定される。

つまり、この通信装置５００では、一の通信系統１０により数〜数十ＭＨｚの周波数帯の非接触通信を行うことができる。更に、駆動時に、平行な接続線路１３Ａ，１３Ｂと、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂ、ループアンテナ１１が共振回路として機能するため、アンテナ効率を高めることができる。なお、送信回路１２Ａ及び受信回路１２Ｂは、第１アンテナの送受信回路の
一例である。

（通信装置６００）
一方、図５Ｂに示すように、通信装置６００は、他の通信系統２０の一例として、アンテナ２１と、送信回路２２Ａと、受信回路２２Ｂと、接続部２３と、スイッチ２４とを有する。

アンテナ２１は、第２アンテナの一例であって、例えばパッチアンテナ・電界カプラ（電界結合により非接触通信を行うアンテナ）など様々なアンテナであってもよい。なお、アンテナ２１としては、例えばループアンテナ１１とは異なるアンテナを使用することが好ましい。また、アンテナ２１は、例えばループアンテナ１１の約１００倍程度の周波数帯、つまり、ＧＨｚ帯で駆動される。そして、アンテナ２１は、電界結合又は磁界結合を利用した非接触通信を行うことができる。このように、ループアンテナ１１とは異なるアンテナ２１を使用したり、ループアンテナ１１よりも高い周波数帯を使用する理由は、例えば、同一通信装置中のアンテナ同士や、通信系統を跨いだアンテナ間での結合が発生し、アンテナ効率が低下したり、Ｓ／Ｎ比が低下することなどを防止するためである。

このような高周波数帯の通信装置の接続線には、ループアンテナ１１と同様の差動伝送用の平行線路（例えば接続線路１３Ａ，１３Ｂなど）ではなく、非差動伝送用の接続線路が使用することが一般的である。これは、ＧＨｚ帯などの高周波数帯では、非差動のアンテナが使用されることが多いからである。また、アンテナ、接続線路、送受信回路における無反射のエネルギー伝送が重視されるため、インピーダンス整合が必要となり、良好なインピーダンス特性を持つ接続線路が容易に得られる非差動伝送が好まれるからである。

接続部２３は、アンテナ２１と、送信回路２２Ａ及び受信回路２２Ｂとを接続し、アンテナ２１の送受信信号を非差動伝送する。この通信装置６００では、ＧＨｚ帯の非常に高い周波数帯を使用するので、送受信信号の伝達時などに発生する電磁波による他の駆動回路や接続線への影響を低減させる必要がある。そこで、通信装置６００では、接続部２３として非差動伝送であり、遮蔽効果をもつ同軸線路が使用される。なお、送信回路２２Ａ及び受信回路２２Ｂは、第２アンテナの送受信回路の一例である。

また、スイッチ２４は、接続部２３と、送信回路２２Ａ及び受信回路２２Ｂとの間に配置され、送信回路２２Ａ及び受信回路２２Ｂのどちらか一方をアンテナ２１に接続する。このスイッチ２４は、上位の制御装置（図示せず）などにより制御され、通信装置６００が送信側として使用される場合には、アンテナ２１と送信回路２２Ａとを接続し、通信装置６００が受信側として使用される場合には、アンテナ２１と受信回路２２Ｂとを接続する。

（２つの通信系統１０，２０を有する場合）
関連技術に係る一の通信系統１０（通信装置５００）及び他の通信系統２０（通信装置６００）は、別体で形成されるか、１つの通信装置に実装されるとしても、アンテナ効率の低下やＳ／Ｎ比の低下などを防止するために、それぞれの通信系統のアンテナの種類や使用周波数帯が互いに異なるように形成されることが多い。なお、ここでは、アンテナ効率やＳ／Ｎ比などを総称して「アンテナ特性」ともいう。

１つの通信装置に複数の通信系統を実装する場合、送受信回路とアンテナとの間の接続が問題になる。単に通信系統１０と通信系統２０とを１つの通信装置に実装したのでは、平行線路である接続線路１３Ａ，１３Ｂと、同軸線路の接続部２３とを実装する必要がある。このように２種類の接続線路を使用することは、製造コストを増加させるだけでなく、配置スペースが必要となるため装置の小型化を阻害する。

そこで、本発明の発明者らは、上記複数の通信装置を実装する際に生じる問題点などについて、鋭意研究を行った結果、本発明に想到した。以下では、図１を参照しつつ、この本発明の第１実施形態に係る通信装置について説明する。

＜第１実施形態に係る通信装置＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。図１に示すように、本実施形態に係る通信装置１００は、２つの通信系統１０，２０を有する。

通信系統１０は、ループアンテナ１１と、送信回路１２Ａと、受信回路１２Ｂと、第１接続部１１０と、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂとを有する。通信系統２０は、アンテナ２１と、送信回路２２Ａと、受信回路２２Ｂと、第２接続部１２０と、スイッチ２４とを有する。つまり、通信系統１０は、図５Ａに示した通信装置５００が有する接続部１３の代わりに第１接続部１１０を有する。そして、通信系統２０は、図５Ｂに示した通信装置６００が有する接続部２３の代わりに第２接続部１２０を有する。そして、通信装置１００は、２つの通信系統１０，２０のアンテナ、つまり、ループアンテナ１１とアンテナ２１とを近接して配置する。なお、それ以外の構成は、上記通信装置５００又は通信装置６００と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略し、以下では、第１接続部１１０及び第２接続部１２０について中心に説明する。

第１接続部１１０及び第２接続部１２０は、コプレーナ構造部Ｃ１により構成される。より具体的に、第１接続部１１０及び第２接続部１２０について説明すると以下の通りである。

（第１接続部１１０）
第１接続部１１０は、２本の差動用平行線路１１１，１１２を有する。２本の差動用平行線路１１１，１１２は、所定の間隔を空けて略平行に延設され、送信回路１２Ａ及び受信回路１２Ｂと、ループアンテナ１１とを接続する。

各差動用平行線路１１１，１１２は、導電性の材質により、所定の幅、高さ、及び長さで形成される。この差動用平行線路１１１，１１２は、一の通信系統１０における数〜数十ＭＨｚ帯では、共振回路の一部として機能するように、その材質、幅、高さ、長さ及び間隔が設定される。このような差動用平行線路１１１，１１２は、上記通信装置５００の接続部１３の接続線路１３Ａ，１３Ｂと同様の動作をすることができる。

（第２接続部１２０）
第２接続部１２０は、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２と、接続用コプレーナ線路１２３とを有する。２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、所定の間隔を空けて略平行に延設され、両端部において互いに接続される。そして、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、その両端部において接地されている。

接続用コプレーナ線路１２３は、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２の間に配置され、両接地用コプレーナ線路１２１，１２２と略平行となるように延設される。そして、接続用コプレーナ線路１２３は、スイッチ２４（つまり、スイッチ２４を介した送信回路２２Ａ又は受信回路２２Ｂ）と、アンテナ２１とを接続する。なお、接続用コプレーナ線路１２３は、両接地用コプレーナ線路１２１，１２２と等距離の位置に配置されることが好ましい。

接地用コプレーナ線路１２１，１２２及び接続用コプレーナ線路１２３は、導電性の材質により、所定の間隔、幅、高さ、及び長さで形成される。このような構成により、接続用コプレーナ線路１２３は、アンテナ２１に対する非差動伝送用の信号線として機能することができ、かつ、両接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、接続用コプレーナ線路１２３を非差動伝送されるＧＨｚ帯の信号により発生する電磁波を遮蔽して、他の電子回路等に与える影響を低減させる役割を担う。そして、両接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、更に、他の回路が発する電磁波等が接続用コプレーナ線路１２３に影響を与えることを防止する役割をも担う。つまり、接地用コプレーナ線路１２１，１２２及び接続用コプレーナ線路１２３は、上記のように構成されることにより、同軸線路と同様の動作をすることができる。

（コプレーナ構造）
コプレーナ構造部Ｃ１、つまり、コプレーナ構造について説明する。
コプレーナ構造部Ｃ１は、基材Ｂと、上記差動用平行線路１１１，１１２、接地用コプレーナ線路１２１，１２２及び接続用コプレーナ線路１２３（以下総称して「コプレーナ線路」ともいう。）を有する。

基材Ｂは、誘電体で形成される。この基材Ｂの一面に導電体で形成されたコプレーナ線路が形成される。なお、基材Ｂの他面（コプレーナ線路が形成された面とは反対の面）には、例えば、導電体で形成されたグランド層が形成されてもよい。

コプレーナ線路は、所望のインピーダンスに応じて、材質・間隔・幅・高さ・長さ等が決定されて形成される。なお、コプレーナ線路のインピーダンスは、基材Ｂの誘電率・厚みなどにも依存する。従って、上記差動用平行線路１１１，１１２と、接地用コプレーナ線路１２１，１２２及び接続用コプレーナ線路１２３とは、それぞれ送信回路１２Ａ，２２Ａ・受信回路１２Ｂ，２２Ｂ・ループアンテナ１１・アンテナ２１等のインピーダンス整合が可能なように、それらの間隔・幅・高さ・長さ、基材Ｂの材質・厚み、及びグランド層の有無が設計されうる。従って、通信装置１００は、コプレーナ構造部Ｃ１を有することにより、通信回路とアンテナとのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。

（本実施形態による効果の一例）
本実施形態に係る通信装置１００によれば、複数種類の接続線（例えば上記接続部１３，２３など）を使用することなく、コプレーナ線路により複数のアンテナと通信回路とを接続することができる。従って、複数のアンテナの接続部を容易に１つのコプレーナ構造部Ｃ１に集約することができるので、複数種類の接続線の取り回しようの空間を削減して、装置自体の構成をコンパクトにすることができる。また、上述のようにコプレーナ線路及び基材Ｂ等の材質及び寸法や、グランド層の有無等を調整することにより、容易にインピーダンスを変更することが可能なので、インピーダンス整合を保証することも容易である。加えて、複数種類の接続線路により接続する場合に比べて、線路間の結合関係が一意に定まるため、安定したアンテナ特性を実現することができる。より具体的には、例えば、複数種類の接続線路を使用する場合、各線路の長さ、各線路の配置位置による電磁波の影響、接続部における接続手段等の影響により、製造するアンテナ毎でアンテナ特性が変化してしまう場合がある。しかし、本実施形態に係るコプレーナ構造部Ｃ１は、各線路の長さ、各線路の配置位置による電磁波の影響、接続部における接続手段等が一意に定まるので、アンテナ特性を安定させることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る通信装置１００は、複数種類の接続線を使用する場合に比べて非常に有利な効果を奏することができる。しかしながら、本発明者らは、更に通信装置１００のアンテナ特性を安定させるべく鋭意研究を行った結果、本発明の第２実施形態及び第３実施形態に係る通信装置に想到した。以下ではまず、本発明の第２実施形態に係る通信装置について説明する。

＜第２実施形態に係る通信装置＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。図２に示すように、本実施形態に係る通信装置２００は、上記第１実施形態に係る通信装置１００が有する構成に加えて、更にコンデンサ１３１を有する。このコンデンサ１３１以外の構成は、上記第１実施形態に係る通信装置１００と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

コンデンサ１３１は、電気容量の一例であり、接地用コプレーナ線路１２１と接地用コプレーナ線路１２２とで形成されたループ中に配置される。また、コンデンサ１３１は、同時に、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２の少なくとも１方が、このコンデンサ１３１を介して接地されるように配置される。つまり、コンデンサ１３１は、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２により構成され、接地されたグランドループ中に配置される。

コンデンサ１３１の電気容量は、一の通信系統１０のループアンテナ１１の数〜数十ＭＨｚ帯では切断されているように振舞い、かつ、他の通信系統２０のアンテナ２１のＧＨｚ帯では導通されているように振舞う容量に設定される。より具体的には、コンデンサ１３１は、数〜数十ＭＺｚ帯では数百Ω以上のインピーダンスを持つ容量として振舞い、ＧＨｚ帯では数Ω以下のインピーダンスを持つ容量として振舞うような電気容量に設定される。その結果、アンテナ２１に対しては、接地用コプレーナ線路１２１，１２２が上記の遮蔽機能を発揮するように、コンデンサ１３１は導通して、接地用コプレーナ線路１２１，１２２を接地する。一方、ループアンテナ１１に対しては、接地用コプレーナ線路１２１，１２２で形成されたループを遮断すると共に、接地用コプレーナ線路１２１，１２２の何れか一方をグランドから遮断する。

このようなコンデンサ１３１を有することにより、本実施形態に係る通信装置２００は、コプレーナ線路の特性劣化を抑制しつつ、コプレーナ線路に発生する誘導電流を減少させることができる。このことについて、より詳しく説明すれば、以下の通りである。

コンデンサ１３１を備えない場合について説明する。
ループアンテナ１１は、数〜数十ＭＨｚ帯で駆動されるので、第１接続部１１０及び第２接続部１２０を含む周りの空間に、磁界の変動を発生させる。この磁界の変動が、コプレーナ線路により形成されるグランドループに入り込んだ場合、誘導機電力により電流が発生する。この電流は、熱損失を発生させ、ループアンテナ１１のアンテナ特性を劣化させる。

一方、本実施形態に係る通信装置２００では、コンデンサ１３１をコプレーナ線路により形成されるグランドループ中に配置することにより、数〜数十ＭＨｚ帯の磁界の変動に対して、グランドループを切断することができる。よって、誘導電流が流れることを抑制して、損失及び特性の劣化が生じることを防止できる。

（本実施形態による効果の一例）
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置２００によれば、上記第１実施形態に係る通信装置１００が奏する効果に加えて、更に、コンデンサ１３１を有することにより、第２接続部１２０で生じうる損失や特性の劣化を防止することができる。なお、コンデンサ１３１は、図２に示した位置に限らず、接地用コプレーナ線路１２１，１２２及びグランドにより形成されたグランドループを切断しうる位置であれば、如何なる位置に配置されてもよいことは言うまでもない。また、図２では、グランドループは、接地用コプレーナ線路１２１，１２２により構成されるが、このグランドループは、グランドを介して形成されもよい。なお、後述する第４実施形態では、接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、グランドを介したグランドループを形成する（図４参照。）。

＜第３実施形態に係る通信装置＞
次に、図３を参照しつつ、本発明の第３実施形態に係る通信装置について説明する。
図３は、本発明の第３実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。図３に示すように、本実施形態に係る通信装置３００は、上記第１実施形態に係る通信装置１００が有する構成に加えて、更に２つのコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを有する。このコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂ以外の構成は、上記第１実施形態に係る通信装置１００と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂは、電気容量の一例であり、それぞれ差動用平行線路１１１，１１２の一方に接続される。そして、コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを介して、差動用平行線路１１１，１１２及びループアンテナ１１は、アンテナ２１のグランドに接続される。

コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂの電気容量は、一の通信系統１０のループアンテナ１１の数〜数十ＭＨｚ帯では共振容量として振舞い、かつ、他の通信系統２０のアンテナ２１のＧＨｚ帯では導通されて接地容量として振舞う容量に設定される。つまり、ループアンテナ１１に対しては、コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂは、共振容量として機能し、アンテナ２１に対しては、コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂは、導通して、等価的にループアンテナ１１及び２本の差動用平行線路１１１，１１２を接地させる。

このようなコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを有することにより、本実施形態に係る通信装置３００は、アンテナ特性を更に向上させることができる。このことについて、より詳しく説明すれば、以下の通りである。

コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを備えない場合について説明する。
ＧＨｚ帯を使用するアンテナ２１と数〜数十ＭＨｚ帯を使用するループアンテナ１１とを近接して配置する場合、ループアンテナ１１と差動用平行線路１１１，１１２等の導電体は、ＧＨｚ帯のアンテナ２１に対して浮遊金属のように振舞う。このような浮遊金属が近接して配置されると、浮遊金属は、ＧＨｚ帯のアンテナ２１のアンテナ特性を劣化させうる。

一方、本実施形態に係る通信装置３００では、差動用平行線路１１１，１１２とループアンテナ１１とをコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを介してアンテナ２１のグランドに接地することにより、ループアンテナ１１と差動用平行線路１１１，１１２が浮遊金属として振舞うことを防止することができる。よって、アンテナ２１のアンテナ特性の劣化を防止することができる。なお、このコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを、ループアンテナ１１の共振容量として振舞わせることにより、ループアンテナ１１のアンテナ特性には影響を与えない。

（本実施形態による効果の一例）
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置３００によれば、上記第１実施形態に係る通信装置１００が奏する効果に加えて、更に、コンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを有し、かつ、各通信系統１０，２０が使用する周波数の差を利用することにより、アンテナ特性を向上させることができる。

以上説明したように、上記第２実施形態に係る通信装置２００は、第２接続部１２０で生じうる損失や特性の劣化を防止することができ、また、上記第３実施形態に係る通信装置３００は、アンテナ特性を向上させることができる。本発明者らは、これらの効果を併せ持ち、かつ、更に効果的な通信装置について鋭意研究を行った結果、本発明の第４実施形態に係る通信装置に想到した。以下ではこの本発明の第４実施形態に係る通信装置について説明する。

＜第４実施形態に係る通信装置＞
図４は、本発明の第４実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。図４に示すように、本実施形態に係る通信装置４００は、第３実施形態に係る通信装置３００が有する構成のうち、コプレーナ構造部Ｃ１に代えて、コプレーナ構造部Ｃ２を有する。このコプレーナ構造部Ｃ２は、コプレーナ線路として上記第１実施形態〜第３実施形態では第２接続部１２０を構成していた接地用コプレーナ線路１２１，１２２と接続用コプレーナ線路１２３とのみが形成され、第１接続部１１０を構成していた差動用平行線路１１１，１１２を省略している点が、コプレーナ構造部Ｃ１とは異なる。

そして、本実施形態に係る通信装置４００では、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、送信回路１２Ａ及び受信回路１２Ｂと、ループアンテナ１１とを接続する。つまり、この通信装置４００では、第２接続部１２０の接地用コプレーナ線路１２１，１２２を、第１接続部１１０の差動用平行線路としても機能させている。つまり、本実施形態に係る通信装置４００では、第１接続部１１０は、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２（つまり、２本の差動用平行線路）で構成され、第２接続部１２０は、２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２と接続用コプレーナ線路１２３とで構成される。

また、本実施形態に係る通信装置４００では、第２実施形態に係る通信装置２００が有するコンデンサ１３１や第３実施形態に係る通信装置３００が有するコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂの代わりに、コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂを有する。

コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂは、電気容量の一例であり、差動用平行線路として機能する２本の接地用コプレーナ線路１２１，１２２の一方にそれぞれ接続される。そして、コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂを介して、接地用コプレーナ線路１２１，１２２及びループアンテナ１１は、アンテナ２１のグランドに接続される。

コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂの電気容量は、一の通信系統１０のループアンテナ１１の数〜数十ＭＨｚ帯では共振容量のように振舞い、かつ、他の通信系統２０のアンテナ２１のＧＨｚ帯では導通されているように振舞う容量に設定される。つまり、ループアンテナ１１に対しては、コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂは、共振容量として機能し、アンテナ２１に対しては、コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂは、導通して、等価的にループアンテナ１１及び２本の差動用平行線路（つまり接地用コプレーナ線路１２１，１２２）を接地させる。従って、本実施形態に係る通信装置４００は、上記第３実施形態に係る通信装置３００と同様に、アンテナ特性を向上させることができる。

なお、一の通信系統１０におけるコンデンサ１３３Ａとコンデンサ１３３Ｂ、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとの電気容量の合計は、例えば、数〜数十ＭＨｚ帯でループアンテナ１１が共振するための容量に等しくなるように決定されうる。一方、他の通信系統２０で使用されるＧＨｚ帯で、接地用コプレーナ線路１２１，１２２と接続用コプレーナ線路１２３とが、非差動のコプレーナ線路として十分な特性を有するという観点からは、接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、良好な接地線路であることが望ましい。これは、接地用コプレーナ線路１２１，１２２、コンデンサ１３３Ａとコンデンサ１３３Ｂ、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂで構成されるグランドループの直列インピーダンスが低くなることと等価である。よって、コンデンサ１３３Ａとコンデンサ１３３Ｂ、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂの４つの電気容量が等しいことが望ましい。そこで、コンデンサ１３３Ａとコンデンサ１３３Ｂ、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂの電気容量は、合計をループアンテナが良好に共振する値とし、それぞれは同一の容量となるよう決定されてもよい。

また、コンデンサ１３３Ａ，１３３Ｂは、接地用コプレーナ線路１２１，１２２とグランドなどにより構成されるグランドループ中に配置されているとも言える。しかしながら、接地用コプレーナ線路１２１，１２２は、ループアンテナ１１への差動用平行線路として機能し、ループアンテナを含む共振回路の一部として機能する。よって、通信装置４００は、誘導電流による損失の発生源を取り除いたことと等価になり、上記第２実施形態に係る通信装置２００と同様の効果を奏することができる。

（本実施形態による効果の一例）
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置４００によれば、上記第１〜３実施形態に係る通信装置１００，２００，３００が奏する効果に加えて、更に、第１接続部１１０及び第２接続部１２０の構成を小型化することができ、装置全体をコンパクトに構成することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、一の通信系統１０のアンテナとして、ループアンテナ１１を例示し、他の通信系統２０のアンテナとして、アンテナ２１を例示して説明した。しかし、本発明はかかる例に限定されない。２つのアンテナは、如何なるアンテナであってもよい。更に、アンテナ効率及びＳ／Ｎ比の低下などを考慮しない場合、２つのアンテナは、例えば、同種のアンテナであり、近接した周波数帯で駆動されてもよい。

また、上記実施形態では、各通信装置内に、ループアンテナ１１とアンテナ２１との２つのアンテナが配置される場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。つまり、例えば、３つ以上のアンテナを有する通信装置にも、コプレーナ構造で形成された接続線（コプレーナ線路）を使用して、各アンテナと通信回路とを接続することも可能である。

また、上記第４実施形態では、第２実施形態に係る通信装置２００と第３実施形態に係る通信装置３００との両者の効果を奏することができ、かつ、装置を更に小型化できる構成として、コプレーナ構造部Ｃ２を有する通信装置４００について説明した。しかし、本発明はかかる例に限定されるものではない。つまり、第２実施形態に係る通信装置２００に、第３実施形態に係る通信装置３００が有するコンデンサ１３２Ａ，１３２Ｂを更に配置することも可能である。この構成によれば、第２実施形態に係る通信装置２００と第３実施形態に係る通信装置３００との両者の効果を奏することができる。

本発明の第１実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。 本発明の第４実施形態に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。 関連技術に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。 関連技術に係る通信装置の構成について説明するための説明図である。

１００，２００，３００，４００ 通信装置
１０，２０ 通信系統
１１ ループアンテナ
１２Ａ 送信回路
１２Ｂ 受信回路
１４Ａ，１４Ｂ コンデンサ
２１ アンテナ
２２Ａ 送信回路
２２Ｂ 受信回路
２４ スイッチ
１１０ 第１接続部
１１１，１１２ 差動用平行線路
１２０ 第２接続部
１２１，１２２ 接地用コプレーナ線路
１２３ 接続用コプレーナ線路
１３１ コンデンサ
１３２Ａ，１３２Ｂ コンデンサ
１３３Ａ，１３３Ｂ コンデンサ
Ｃ１，Ｃ２ コプレーナ構造部
Ｂ 基材

Claims (3)

1. 第１アンテナと、
   前記第１アンテナの送受信回路と前記第１アンテナとを接続し、前記第１アンテナの送受信信号を伝送する、平行線路により形成される第１接続部と、
   第２アンテナと、
   前記第２アンテナの送受信回路と前記第２アンテナとを接続し、前記第２アンテナの送受信信号を伝送する、コプレーナ線路により形成される第２接続部と、
   を有し、
   前記第１接続部及び第２接続部は、同一基材上に形成され、
   前記第１アンテナは、前記第２アンテナより低い周波数で駆動され、
   前記第１接続部は、前記第１アンテナの送受信信号を差動伝送し、
   前記第２接続部は、前記第２アンテナの送受信信号を非差動伝送し、
   前記第２接続部は、
   接地されている２本の接地用コプレーナ線路と、
   前記２本のコプレーナ線路の間に配置され、前記第２アンテナの送受信回路と前記第２アンテナとを接続する接続用コプレーナ線路と、
   を有し、
   前記第２接続部の前記２本の接地用コプレーナ線路により少なくとも一部が構成されるループ中には、前記第１アンテナが駆動される周波数帯で遮断される電気容量が配置されることを特徴とする、通信装置。
2. 第１アンテナと、
   前記第１アンテナの送受信回路と前記第１アンテナとを接続し、前記第１アンテナの送受信信号を伝送する、平行線路により形成される第１接続部と、
   第２アンテナと、
   前記第２アンテナの送受信回路と前記第２アンテナとを接続し、前記第２アンテナの送受信信号を伝送する、コプレーナ線路により形成される第２接続部と、
   を有し、
   前記第１接続部及び第２接続部は、同一基材上に形成され、
   前記第１アンテナは、前記第２アンテナより低い周波数で駆動され、
   前記第１接続部は、前記第１アンテナの送受信信号を差動伝送し、
   前記第２接続部は、前記第２アンテナの送受信信号を非差動伝送し、
   前記第２接続部は、
   接地されている２本の接地用コプレーナ線路と、
   前記２本のコプレーナ線路の間に配置され、前記第２アンテナの送受信回路と前記第２アンテナとを接続する接続用コプレーナ線路と、
   を有し、
   前記第１接続部は、前記第１アンテナの送受信回路と前記第１アンテナとを接続する一対の差動用平行線路を有し、
   前記一対の差動用平行線路、及び、前記第１アンテナの少なくとも一方は、前記第２アンテナが駆動される周波数帯で導通される電気容量を介して前記第２アンテナのグランドに対し接地されることを特徴とする、通信装置。
3. 前記第１アンテナの前記第１接続部は、一端が前記第１アンテナの送受信回路に接続され、他端が前記第１アンテナに接続された前記第２接続部の前記２本の接地用コプレーナ線路により形成されることを特徴とする、請求項２の記載の通信装置。

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