JP5117516B2

JP5117516B2 - 電子機器及び通信モジュール

Info

Publication number: JP5117516B2
Application number: JP2010001076A
Authority: JP
Inventors: 和哉福島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2010088136A

Description

本発明は、空間ダイバーシティアンテナ制御機能をもつ無線通信モジュールと１つのアンテナを用いて通信を行う無線通信モジュールとを実装した若しくは実装可能にした複数の無線通信機能をもつ例えばポータブルコンピュータ等の電子機器に関する。

ポータブルコンピュータ等の情報処理装置に於いては、例えば無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信モジュールが実装可能である。無線ＬＡＮモジュールは、電波受信品質を向上させるため、送受信を行う主（Ｍａｉｎ）アンテナと、受信のみを行う補助（Ａｕｘ）アンテナとでなる２本のアンテナを搭載し、受信状況に応じ主アンテナと補助アンテナを切り替えて、より感度のよい受信状態を保つように制御（空間ダイバーシティ制御）している。一方、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールに於いては、送受信を行うアンテナは１本のみである。また、無線ＬＡＮモジュールはＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠している場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールと使用周波数帯域が重複し、同時に使用すると、電波干渉が発生し、互いに通信速度が劣化するという弊害が発生することがある。このようなことから、一般には、無線ＬＡＮモジュールのアンテナとＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールのアンテナとを別個にし、合計３つのアンテナを設けて電波干渉を極力抑えるようにしている。しかしながらポータブルコンピュータ等の小型電子機器に於いては、小型化、高密度化が要求されることから、筐体内に確保できるアンテナ実装スペースが益々減る傾向にある。この際、複数種の無線通信モジュールが１つまたは２つのアンテナをスイッチ回路により選択的に切り替えて共用する技術を適用することで、アンテナ実装数を減らすことができるが、この技術は無線通信モジュール各々の無線通信状態等に応じてスイッチ回路を切り替え制御する制御回路を必用とし構成が煩雑になるとともに、常に、スイッチ回路によりアンテナに接続された無線通信モジュールのみしか受信できないという問題がある。

特開２００１−２４５７９号公報

上述したように、従来では複数種の無線通信モジュールがアンテナ素子を共用する技術に関して構成並びに機能性の面で問題があった。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、複数種の無線通信モジュールがアンテナを効率よく共用できる電子機器及び通信モジュールを提供することを目的とする。

本発明は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、前記第１のアンテナが送受信用のアンテナ端子に接続され、前記第２のアンテナがフィルタを介して受信用のアンテナ端子に接続され、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、前記第２のアンテナが前記フィルタを介して送受信用のアンテナ端子に接続され、前記第１の通信プロトコルとは異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部とを具備し、前記フィルタは、前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部の受信アンテナ端子との間、及び前記第２のアンテナと前記第２の無線通信部の送受信アンテナ端子との間に接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とに切り分け、前記第１の無線通信部は、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯とが重複する場合、前記第１のアンテナを用いて送受信する電子機器である。

アンテナの切り替えスイッチを設けることなく複数種の無線通信モジュールがアンテナ素子を効率よく共用できる。

本発明の実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図。本発明の実施形態に係るアンテナ回路をパーソナルコンピュータに適用した際の配置例を示す図。本発明の実施形態に係る電子機器の具体的な構成例を示すブロック図。本発明の実施形態に係る電子機器の具体的な構成例を示すブロック図。

以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

本発明の実施形態に係る電子機器の構成を図１に示している。

この図１に示す電子機器は、第１の無線通信モジュール１０と、第２の無線モジュール２０と、フィルタ３０と、一対のアンテナ４０Ａ，４０Ｂとを具備して構成される。

第１の無線通信モジュール１０は、第１周波数帯（ｆＡ）を用いて外部機器との間で空間ダイバーシティ受信制御による通信が可能である。第２の無線モジュール２０は上記第１周波数帯（ｆＡ）とは異なる第２周波数帯（ｆＢ）を用いて単一のアンテナにより外部機器との間で通信を行う。第１の無線通信モジュール１０には、空間ダイバーシティ受信制御を可能にするための送受信用のアンテナ（主アンテナ）接続端子１１と、受信用のアンテナ（補助アンテナ）接続端子１２とが設けられる。第２の無線モジュール２０には単一の送受信用アンテナ接続端子２１が設けられる。

一対のアンテナ４０Ａ，４０Ｂのうち、アンテナ４０Ａは、空間ダイバーシティ受信制御に於いて送受信を行う主アンテナとして用いられ、アンテナ４０Ｂは受信のみを行う補助アンテナとして用いられる。以下、アンテナ４０Ａを主アンテナと称し、アンテナ４０Ｂを補助アンテナと称す。

主アンテナ４０Ａは第１のアンテナケーブル６１を介して無線ＬＡＮ用モジュール１０の送受信用アンテナ接続端子１１に接続され、補助アンテナ４０Ｂは第２のアンテナケーブル６２を介してフィルタ３０に接続される。

フィルタ３０は、第１の無線通信モジュール１０の受信用アンテナ接続端子１２と第２の無線モジュール２０のアンテナ接続端子２１と補助アンテナ４０Ｂとの間に接続され、補助アンテナ４０Ｂと第１の無線通信モジュール１０の受信用アンテナ接続端子１２との間の第１周波数帯（ｆＡ）の高周波信号と、補助アンテナ４０Ｂと第２の無線通信モジュール２０のアンテナ接続端子２１との間の第２周波数帯（ｆＢ）の高周波信号とを弁別して切り分ける。

このように回路接続されたアンテナ回路をポータブルコンピュータに適用した際の一配置構成例を図２に示している。

ポータブルコンピュータ本体１には、第１の無線通信モジュール１０と、第２の無線モジュール２０と、フィルタ３０とが内蔵される。ポータブルコンピュータ本体１にヒンジ機構２，２を介して回動可能に設けられた表示部３筐体（表示部筐体）４には、その解放端側の２カ所に所定の距離を隔ててそれぞれ主アンテナ４０Ａと補助アンテナ４０Ｂが設けられる。上記主アンテナ４０Ａは第１のアンテナケーブル６１を介して第１の無線通信モジュール１０の送受信用アンテナ接続端子１１に接続される。上記補助アンテナ４０Ｂは第２のアンテナケーブル６２を介してフィルタ３０に接続される。

上記図１および図２に示す構成に於いて、第１の無線通信モジュール１０は、第１周波数帯（ｆＡ）にて、主アンテナ４０Ａ、および補助アンテナ４０Ｂを用い、外部機器との間で空間ダイバーシティ受信制御による通信を行う。

一方、第２の無線通信モジュール２０は、補助アンテナ４０Ｂを用いて外部機器との間で所定の通信プロトコルに従い通信を行う。

この際、補助アンテナ４０Ｂと第１の無線通信モジュール１０との間の第１周波数帯（ｆＡ）の高周波信号と、補助アンテナ４０Ｂと第２の無線通信モジュール２０との間の第２周波数帯（ｆＢ）の高周波信号とはフィルタ３０により切り分けられる。

このようなアンテナ回路を用いることで、第１の無線通信モジュール１０が主アンテナ４０Ａと補助アンテナ４０Ｂを用いて空間ダイバーシティ受信制御により外部の機器と無線通信を行い、これと並行して第２の無線通信モジュール２０が補助アンテナ４０Ｂを用いて外部機器との間で無線通信を行うことができる。

上記した本発明の実施形態をより具現化した例を図３および図４に示している。

図３および図４は、上記図１および図２に示した、第１の無線通信モジュール１０を無線ＬＡＮ用モジュール、第２の無線通信モジュール２０をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュールとした例を示している。

図４は無線ＬＡＮ用モジュール１０が使用する周波数帯域を、ＩＥＥＥ８０．２１１ｂ若しくはＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従い、２．４ＧＨｚ帯とした場合のアンテナ回路構成を示している。この際は、無線ＬＡＮ用モジュール１０の使用周波数帯が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０の使用周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）と重複することから、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０の送信時に於いて、無線ＬＡＮ用モジュール１０が補助アンテナ４０Ｂを用いず、主アンテナ４０Ａのみを用いて通信を行う。

これにより、無線ＬＡＮ用モジュール１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０が補助アンテナ４０Ｂを用いて送信を行っている間は、モジュール相互間の干渉を抑える必用があることからダイバーシティ受信制御機能を利用できないが、無線ＬＡＮ用モジュール１０と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０とが並行してそれぞれ相手機器と通信を行うことができる。

図５は無線ＬＡＮ用モジュール１０が使用する周波数帯域を、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う５ＧＨｚ帯とした場合のアンテナ回路構成を示している。この際は、無線ＬＡＮ用モジュール１０の使用周波数帯（５ＧＨｚ帯）が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０の使用周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）と異なることから、無線ＬＡＮ用モジュール１０は主アンテナ４０Ａおよび補助アンテナ４０Ｂを用いてダイバーシティ受信制御機能を利用し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０は補助アンテナ４０Ｂを用いて、それぞれ相手機器と並行して通信が可能である。この際、フィルタ３０は、補助アンテナ４０Ｂと無線ＬＡＮ用モジュール１０との間の５ＧＨｚ帯の高周波信号と、補助アンテナ４０ＢとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０との間の２．４ＧＨｚ帯の高周波信号とを弁別し切り分ける。これにより、補助アンテナ（Ａｕｘアンテナ）４０Ｂに、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用モジュール１０の高周波信号、および２．４ＧＨｚ帯のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０の高周波信号が入出力した場合、５ＧＨｚ帯の高周波信号はそのまま無線ＬＡＮ用モジュール１０の受信回路に入力され、２．４ＧＨｚ帯の高周波信号はそのままＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０の受信回路に入力される。

尚、ここでは、使用周波数帯が２．４ＧＨｚ帯／５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ用モジュール１０と、２．４ＧＨｚ帯のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール２０とを対象にしたアンテナ回路を例に採ったが、これに限らず、ダイバーシティ受信制御機能をもつ他の装置にも適用可能であり、また、例えばＨｏｍｅＰＮＡ（HomePhonelineNetworking Alliance）等、他の無線通信方式等にも適宜適用可能である。また使用するアンテナの種類についても、例えばダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Ｆアンテナ等、種々のアンテナが適用可能である。

１０…無線ＬＡＮ用モジュール、１１…送受信用アンテナ接続端子、１２…受信用アンテナ接続端子、２０…Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用モジュール、２１…アンテナ接続端子、３０…フィルタ、４０Ａ…主アンテナ、４０Ｂ…補助アンテナ、６１，６２…アンテナケーブル。

Claims

第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第１のアンテナが送受信用のアンテナ端子に接続され、前記第２のアンテナがフィルタを介して受信用のアンテナ端子に接続され、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第２のアンテナが前記フィルタを介して送受信用のアンテナ端子に接続され、前記第１の通信プロトコルとは異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部とを具備し、
前記フィルタは、前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部の受信アンテナ端子との間、及び前記第２のアンテナと前記第２の無線通信部の送受信アンテナ端子との間に接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とに切り分け、
前記第１の無線通信部は、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯とが重複する場合、前記第１のアンテナを用いて送受信する電子機器。
前記第１の無線通信部は前記第１のアンテナを主アンテナとし、前記第２のアンテナを補助アンテナとするダイバーシティ受信制御を行う請求項１記載の電子機器。
前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯とが異なる場合、前記第１の無線通信部は前記第１のアンテナを主アンテナとし、前記第２のアンテナを補助アンテナとするダイバーシティ受信制御を行う請求項１記載の電子機器。
第１のアンテナと、
前記第１のアンテナと異なる第２のアンテナと、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナが接続され、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第２のアンテナが接続され、前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部と、
前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部と前記第２の無線通信部とに接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とを切り分けるフィルタとを具備し、
前記第１の無線通信部は、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯が互いに異なる場合に、前記第１のアンテナを送受信アンテナとして用い、前記第２のアンテナを受信専用アンテナとして用いてダイバーシティ受信制御により前記第１の通信プロトコルに従い無線通信を行い、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯が重複する場合に、前記第２のアンテナを用いずに前記第１のアンテナを用いて前記第１の通信プロトコルに従い無線通信を行うことを特徴とする電子機器。
第１のアンテナと、
前記第１のアンテナと異なる第２のアンテナと、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナが接続され、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第２のアンテナが接続され、前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部と、
前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部と前記第２の無線通信部とに接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とを切り分けるフィルタとを具備し、
前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯が重複する場合に、前記第２のアンテナを用いずに前記第１のアンテナを用いて前記第１の通信プロトコルに従い無線通信を行うことを特徴とする電子機器。
フィルタと、
第１のアンテナに接続される送受信用のアンテナ端子と、前記フィルタを介して第２のアンテナに接続される受信用のアンテナ端子とを具備し、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記フィルタを介して前記第２のアンテナに接続される送受信用のアンテナ端子を具備し、前記第１の通信プロトコルとは異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部とを具備し、
前記フィルタは、前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部の受信アンテナ端子との間、及び前記第２のアンテナと前記第２の無線通信部の送受信アンテナ端子との間に接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とに切り分け、
前記第１の無線通信部は、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯とが重複する場合、前記第１のアンテナを用いて送受信する通信モジュール。
第１のアンテナと第２のアンテナに接続され、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第２のアンテナに接続され、前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部と、
前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部と前記第２の無線通信部とに接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とを切り分けるフィルタとを具備し、
前記第１の無線通信部は、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯が互いに異なる場合に、前記第１のアンテナを送受信アンテナとして用い、前記第２のアンテナを受信専用アンテナとして用いてダイバーシティ受信制御により前記第１の通信プロトコルに従い無線通信を行い、前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯が重複する場合に、前記第２のアンテナを用いずに前記第１のアンテナを用いて前記第１の通信プロトコルに従い無線通信を行うことを特徴とする通信モジュール。
第１のアンテナと第２のアンテナに接続され、第１の通信プロトコルに従い無線通信を行う第１の無線通信部と、
前記第２のアンテナに接続され、前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに従い無線通信を行う第２の無線通信部と、
前記第２のアンテナと前記第１の無線通信部と前記第２の無線通信部とに接続され、前記第２のアンテナを通じて受信された信号を、前記第１の無線通信部が使用する第１の周波数帯と前記第２の無線通信部が使用する第２の周波数帯とを切り分けるフィルタとを具備し、
前記第１の周波数帯と前記第２の周波数帯が重複する場合に、前記第２のアンテナを用いずに前記第１のアンテナを用いて前記第１の通信プロトコルに従い無線通信を行うことを特徴とする通信モジュール。