JP6455760B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置に関し、特に、回路基板上に設けられたアンテナを有する無線通信装置に関する。

無線通信装置において、回路基板上に放射素子をもつアンテナ（モノポール系のアンテナ等）を設けた場合には、回路基板上の不平衡回路と平衡回路であるアンテナとの接続に起因して、不平衡電流が回路基板を流れ、アンテナ本来の特性が阻害される。そのために、このようなアンテナの特性を確保するために、ダイポール系のアンテナを採用するか、又は、アンテナと回路基板とを合わせた綿密な設計を行うことが行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３０６４３６号公報

しかしながら、ダイポール系のアンテナを採用する方法では、放射素子のほかに、別途グランド素子を形成しなければならず、スペース及び実装上の問題が生じる。また、アンテナと回路基板とを合わせた綿密な設計を行う方法では、回路基板のパターン設計の初期から作り込む必要があり、開発工数を要する。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、複雑な構成にすることなく、簡単に不平衡電流を抑制してアンテナ性能を引き出すことができる無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信装置の一形態は、回路基板と、前記回路基板上に設けられたアンテナと、前記アンテナに高周波信号を供給する無線回路と、電源線及びグランド線を有し、前記電源線及び前記グランド線を介して前記無線回路に電力を供給する電源回路と、前記電源線の途中に挿入され、前記高周波信号の周波数を共振周波数とする第１ＬＣ並列共振回路と、前記グランド線の途中に挿入され、前記高周波信号の周波数を共振周波数とする第２ＬＣ並列共振回路とを備える。

本発明により、複雑な構成にすることなく、簡単に不平衡電流を抑制してアンテナ性能を引き出すことができる無線通信装置が提供される。

本発明の実施の形態における無線通信装置の破断図 本発明の実施の形態における無線通信装置の詳細な構成を示すブロック図 本発明の実施の形態における無線通信装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態の第１変形例に係る無線通信装置におけるＬＣ並列共振回路の接続例を示す図 本発明の実施の形態の第２変形例に係る無線通信装置におけるＬＣ並列共振回路の接続例を示す図 本発明の実施の形態の第３変形例に係る無線通信装置が備える回路基板の例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

図１は、本発明の実施の形態における無線通信装置１０の破断図である。ここでは、無線通信装置１０を横に倒した状態での破断図が示されている。

無線通信装置１０は、電波を放射する通信装置であり、例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）用のコンバータ（有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを切り替える機器）、ルータ、ブリッジ等である。この無線通信装置１０は、匡体１１と、匡体１１から外部に突出するように設けられたホイップアンテナ１２とを備える。また、無線通信装置１０は、通常、ホイップアンテナ１２が鉛直方向となるように、水平面に対して立てた状態（図１の左上に示される状態）で使用される。

ホイップアンテナ１２は、垂直偏波用のアンテナであり、例えば、λ／４の長さを有するアルミニウム製のロッドアンテナである。

匡体１１には、主要な構成要素として、電源回路１７とベースバンド回路１８とが形成された親基板１４、及び、無線回路１９が形成された子基板１５が収納されている。さらに、匡体１１には、子基板１５上に設けられたループアンテナ１６、及び、親基板１４と子基板１５を電気的に接続するためのコネクタ１３も収納されている。

匡体１１は、親基板１４、子基板１５及びループアンテナ１６を収納しているケースであり、例えば、内側が電磁シールド材で覆われた樹脂製の箱体である。

親基板１４及び子基板１５は、電子回路（電子部品及び配線パターン）を実装するための回路基板（ＰＣＢ）である。本実施の形態では、親基板１４の上に、コネクタ１３を介して、子基板１５が搭載されている。

電源回路１７は、電源線及びグランド線を有し、電源線及びグランド線を介して無線回路１９に電力を供給する電源回路の一例である。本実施の形態では、電源回路１７は、商用の交流電力を直流電力に変換してベースバンド回路１８及び無線回路１９に供給する回路であり、親基板１４上に実装されている。

ベースバンド回路１８は、搬送波に変復される前のベースバンド信号、及び、復調後のベースバンド信号を処理する回路である。本実施の形態では、ベースバンド回路１８は、外部から入力される有線ＬＡＮの信号を無線回路１９に伝送したり、無線回路１９から送られてくる信号を外部に出力したりする回路であり、親基板１４上に実装されている。

無線回路１９は、ループアンテナ１６に高周波信号を供給する無線回路の一例である。本実施の形態では、無線回路１９は、ベースバンド回路１８から送られてくる信号を搬送波に変調し、得られた高周波信号をループアンテナ１６又はホイップアンテナ１２に供給する通信回路であり、子基板１５上に実装されている。なお、本実施の形態では、無線回路１９は、さらに、ループアンテナ１６又はホイップアンテナ１２で受信された高周波信号を復調し、ベースバンド回路１８に送る受信機能も有する。高周波信号は、無線通信に用いられる搬送波の周波数であり、例えば、無線ＬＡＮで使用される周波数帯（２．４ＧＨｚ又は５ＧＨｚ等）の信号である。

ループアンテナ１６は、回路基板上に放射素子が設けられたアンテナの一例であり、本実施の形態では、子基板１５上に立設されたループアンテナであり、例えば、アルミニウム製のループアンテナである。本実施の形態では、無線通信装置１０が立てられた状態で、ループアンテナ１６は、水平方向に長い辺を有する矩形のループ形状に形成され、水平偏波用のアンテナとして機能する。

図２は、図１に示された無線通信装置１０の詳細な構成を示すブロック図である。無線通信装置１０は、回路要素として、親基板１４に実装された電源回路１７、ベースバンド回路１８及び制御回路２０を備える。また、無線通信装置１０は、コネクタ１３に設けられた第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２を備える。さらに、無線通信装置１０は、子基板１５に実装された無線回路１９、アッテネータ２３、アンテナ切替器２４、及び、ループアンテナ１６を備える。さらに、無線通信装置１０は、匡体１１に取り付けられたホイップアンテナ１２を備える。

電源回路１７は、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを有し、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを介して無線回路１９及びベースバンド回路１８等に電力を供給する。なお、電源回路１７からの電力は、無線回路１９及びベースバンド回路１８だけでなく、制御回路２０等の他の回路及び電子部品にも供給されているが、図２では、図示が省略されている。また、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂは、親基板１４又は子基板１５に形成された線状のパターンだけでなく、親基板１４又は子基板１５に形成された面状のパターン、ケーブル、ジャンパー、コネクタ端子等のあらゆる導電体を含む。

第１ＬＣ並列共振回路２１は、電源回路１７から無線回路１９に電力を供給するための電源線１７ａの途中に挿入され、無線回路１９で生成される上述した高周波信号の周波数を共振周波数とするＬＣ並列共振回路の一例である。本実施の形態では、第１ＬＣ並列共振回路２１は、並列接続された第１可変容量素子２１ａと第１インダクタ２１ｂとから構成される。第１可変容量素子２１ａは、制御回路２０から与えられる制御信号（電圧等）で容量を変化させる容量素子であり、例えば、バリキャップ等である。第１ＬＣ並列共振回路２１は、例えば、親基板１４又は子基板１５に形成された電源線１７ａをカットして挿入するようにして電源線１７ａに接続される。

第２ＬＣ並列共振回路２２は、電源回路１７から無線回路１９に電力を供給するためのグランド線１７ｂの途中に挿入され、無線回路１９で生成される上述した高周波信号の周波数を共振周波数とするＬＣ並列共振回路の一例である。第２ＬＣ並列共振回路２２は、例えば、親基板１４又は子基板１５に形成された面状のグランド線１７ｂを切り欠いて挿入するようにしてグランド線１７ｂに接続される。本実施の形態では、第２ＬＣ並列共振回路２２は、並列接続された第２可変容量素子２２ａと第２インダクタ２２ｂとから構成される。第２可変容量素子２２ａは、制御回路２０から与えられる制御信号（電圧等）で容量を変化させる容量素子であり、例えば、バリキャップ等である。

このように、本実施の形態における無線通信装置１０によれば、電源回路１７から無線回路１９に電力を供給するための電源線１７ａ及びグランド線１７ｂのそれぞれに第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２が挿入される。第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数は、無線回路１９からループアンテナ１６に供給される高周波信号の周波数と同一に設定され得る。よって、この状態では、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２は、高周波信号の周波数において、極めて高いインピーダンスをもつ。これにより、無線回路１９からの高周波信号がループアンテナ１６に供給された際に、上記高周波信号と同一周波数をもつ不平衡電流が電源線１７ａ及びグランド線１７ｂに流れることが抑制される。その結果、回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの不要な電波の放射が抑制される。

さらに、本実施の形態では、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂのそれぞれに第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２を挿入するだけで不要な電波の放射が抑制されている。よって、複雑な構成にすることなく、簡単に不平衡電流が抑制され、その結果、ループアンテナ１６の性能が引き出される。

なお、本実施の形態では、第１ＬＣ並列共振回路２１は、電源線１７ａにおいて、電源回路１７よりも無線回路１９に近い位置に挿入されている。同様に、第２ＬＣ並列共振回路２２は、グランド線１７ｂにおいて、電源回路１７よりも無線回路１９に近い位置に挿入されている。これにより、無線回路１９と第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２との間の距離が短くなる。よって、無線回路１９から電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを介して第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２に漏れる不平衡電流による不要な電波の放射が抑制される。

また、本実施の形態では、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２は、コネクタ１３に取り付けられている。コネクタ１３には、ベースバンド回路１８と無線回路１９とを接続する各種信号を伝達するための信号線用端子だけでなく、電源回路１７から延びる電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを無線回路１９に接続するための電源用端子も含まれる。本実施の形態では、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２は、電源用端子に接続される。例えば、無線回路１９側のコネクタの電源用端子と親基板１４における配線パターンとの接続箇所（電源線及びグランド線用の２箇所）を切断し、それぞれの切断箇所に、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２を挿入するように接続される。これにより、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２を備えない従来の無線通信装置に対して、簡単な作業により、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２を付加できる。

なお、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２が取り付けられる箇所は、コネクタ１３に限られず、それぞれ、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂの任意の箇所に設けられてもよく、例えば、親基板１４又は子基板１５における任意の箇所であってもよい。

アッテネータ２３は、ループアンテナ１６と無線回路１９との間に接続され、高周波信号に対する利得（送信及び受信における利得）を調整する減衰器の一例である。本実施の形態では、アッテネータ２３は、制御回路２０からの制御信号（電圧等）で減衰比を変化させる可変減衰器である。なお、アッテネータ２３の接続箇所は、無線回路１９とアンテナ切替器２４との間に限られず、例えば、アンテナ切替器２４とループアンテナ１６との間、及び、アンテナ切替器２４とホイップアンテナ１２との間であってもよい。アンテナ切替器２４とループアンテナ１６との間、及び、アンテナ切替器２４とホイップアンテナ１２との間のそれぞれにアッテネータを設けることで、アンテナ間（ループアンテナ１６を用いる場合とホイップアンテナ１２を用いる場合）の利得を調整できる。

アンテナ切替器２４は、無線回路１９と、ループアンテナ１６及びホイップアンテナ１２の一方とを接続する切替スイッチであり、本実施の形態では、制御回路２０からの制御信号に従って切り替えを行う。

制御回路２０は、各構成要素を制御する回路であり、例えば、プログラムを記憶する不揮発性メモリ、プログラムを実行するプロセッサ、プロセッサによる作業領域としての揮発性メモリ、その他の構成要素を制御するための入出力ポート等を有する。この制御回路２０は、主要な制御として、以下の制御を行う。

つまり、制御回路２０は、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａに対して制御信号を与えることで、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を変化させる。つまり、制御回路２０は、無線回路１９が高周波信号をループアンテナ１６に供給する際に、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を変化させることによって回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの電波の放射特性を変化させる。これによって、制御回路２０は、回路基板（親基板１４及び子基板１５）とループアンテナ１６とによるアンテナダイバーシチ制御を行うことができる。

より詳しくは、制御回路２０は、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を変化させることによって、次の２つの状態を切り替える。その一つの状態は、無線回路１９からループアンテナ１６に高周波信号が供給されているときに、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数を上記高周波信号の周波数に合わせた第１状態である。この第１状態では、回路基板（親基板１４及び子基板１５）に不平衡電流が流れることが抑制されるので、主にループアンテナ１６から水平偏波の電波が放射される。

もう一つの状態は、無線回路１９からループアンテナ１６に高周波信号が供給されているときに、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数を上記高周波信号の周波数と異なる周波数に合わせた第２状態である。上記高周波信号の周波数と異なる周波数とは、高周波信号の周波数帯の外にある周波数であり、例えば、高周波信号の中心周波数から２０％以上離れた周波数、５０％以上離れた周波数、２倍以上又は１／２以下の周波数等である。この第２状態では、回路基板（親基板１４及び子基板１５）に不平衡電流が流れる状態となる。この状態では、回路基板（親基板１４及び子基板１５）は、図１に示されるように、無線通信装置１０の匡体１１における空間の大部分を占めるように配置されていることから、無線通信装置１０が立てられた状態で、ホイップアンテナ１２と同様の機能を発揮する。つまり、回路基板（親基板１４及び子基板１５）に不平衡電流が流れている状態では、回路基板は、無線通信装置１０が立てられた状態で、鉛直方向にホイップアンテナ１２と同程度の長さをもつので、垂直偏波の電波を放射する。よって、この第２状態では、回路基板からの垂直偏波の電波がループアンテナ１６からの水平偏波の電波よりも強い場合には、主に回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの垂直偏波の電波が支配的となって放射される。

また、制御回路２０は、アッテネータ２３を制御することにより、無線回路１９からループアンテナ１６又はホイップアンテナ１２に供給される高周波信号の利得、及び、ループアンテナ１６又はホイップアンテナ１２で受信された高周波信号の利得を調整する。例えば、制御回路２０は、上記第２状態によって回路基板から垂直偏波の電波を放射させた状態で、無線回路１９からループアンテナ１６に供給される高周波信号の利得を調整することで、ループアンテナ１６から放射される水平偏波の電波強度を調整する。これによって、無線通信装置１０から垂直偏波の電波のみを放射したり、垂直偏波と水平偏波の両方の電波を放射するアンテナダイバーシチ制御を行ったりすることができる。

次に、以上のように構成された本実施の形態における無線通信装置１０の特徴的な動作について説明する。

図３は、本実施の形態における無線通信装置１０の特徴的な動作を示すフローチャートである。

制御回路２０は、事前の設定、又は、無線通信装置１０の動作状態により、回路基板（親基板１４及び子基板１５）を流れる不平衡電流（言い換えると、回路基板からの垂直偏波の電波の放射）を抑制する必要があるか否かを判断する（Ｓ１０）。

その結果、不平衡電流（回路基板からの垂直偏波の電波の放射）を抑制する必要があると判断した場合には（Ｓ１０でＹｅｓ）、制御回路２０は、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を調整することで、第１状態を実現する（Ｓ１１）。第１状態は、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数を無線回路１９からループアンテナ１６に供給される高周波信号の周波数に合わせた状態である。この第１状態では、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２は、高周波信号の周波数において、極めて高いインピーダンスをもつ。よって、無線回路１９からループアンテナ１６に高周波信号が供給されたときには、回路基板（親基板１４及び子基板１５）に高周波信号と同一周波数をもつ不平衡電流が流れることが抑制され、ループアンテナ１６から水平偏波の電波が放射される。

一方、不平衡電流（回路基板からの垂直偏波の電波の放射）を抑制する必要がないと判断した場合には（Ｓ１０でＮｏ）、制御回路２０は、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を調整することで、第２状態を実現する（Ｓ１２）。第２状態は、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数を無線回路１９からループアンテナ１６に供給される高周波信号の周波数からずれた状態である。この第２状態では、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２は、高周波信号の周波数において、低いインピーダンスをもつ。よって、無線回路１９からループアンテナ１６に高周波信号が供給されたときには、回路基板（親基板１４及び子基板１５）に高周波信号と同一周波数をもつ不平衡電流が流れ、回路基板から垂直偏波の電波が放射される。回路基板からの垂直偏波の電波がループアンテナ１６からの水平偏波の電波よりも強い場合には、主に回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの垂直偏波の電波が支配的となって放射される。

このように、制御回路２０による第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの制御により、ループアンテナ１６から水平偏波の電波を放射させるか、回路基板（親基板１４及び子基板１５）から垂直偏波の電波を放射させるかが切り替えられる。これにより、アンテナダイバーシチ（偏波ダイバーシチ）が実現される。

以上のように、本実施の形態における無線通信装置１０は、回路基板（親基板１４及び子基板１５）と、回路基板（子基板１５）上に設けられたループアンテナ１６と、ループアンテナ１６に高周波信号を供給する無線回路１９とを備える。さらに、無線通信装置１０は、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを有し、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを介して無線回路１９に電力を供給する電源回路１７と、電源線１７ａの途中に挿入され、高周波信号の周波数を共振周波数とする第１ＬＣ並列共振回路２１と、グランド線１７ｂの途中に挿入され、高周波信号の周波数を共振周波数とする第２ＬＣ並列共振回路２２とを備える。

これにより、無線回路１９からの高周波信号がループアンテナ１６に供給された際に、高周波信号と同一周波数をもつ不平衡電流が電源線１７ａ及びグランド線１７ｂに流れることが抑制される。よって、回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの不要な電波の放射が抑制される。

さらに、本実施の形態では、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂのそれぞれに第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２を挿入するだけで不要な電波の放射が抑制される。よって、複雑な構成にすることなく、簡単に不平衡電流が抑制され、その結果、ループアンテナ１６の性能が引き出される。

また、第１ＬＣ並列共振回路２１は、電源線１７ａにおいて、電源回路１７よりも無線回路１９に近い位置に挿入され、第２ＬＣ並列共振回路２２は、グランド線１７ｂにおいて、電源回路１７よりも無線回路１９に近い位置に挿入されている。

これにより、無線回路１９と第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２との間の距離が短くなる。よって、無線回路１９から電源線１７ａ及びグランド線１７ｂを介して第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２に漏れる不平衡電流による不要な電波の放射が抑制される。

また、第１ＬＣ並列共振回路２１は、第１可変容量素子２１ａを含み、第２ＬＣ並列共振回路２２は、第２可変容量素子２２ａを含む。

これにより、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２それぞれの共振周波数を変更できる。

また、本実施の形態における無線通信装置１０は、さらに、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａに対して制御信号を与えることで、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を変化させる制御回路２０を備える。

これにより、制御回路２０によって、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２それぞれの共振周波数を自動的に変更できる。

また、制御回路２０は、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を変化させることによって回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの電波の放射特性を変化させることで、回路基板（親基板１４及び子基板１５）とループアンテナ１６とによるアンテナダイバーシチ制御を行う。より詳しくは、制御回路２０は、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａの容量を変化させることによって、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数を高周波信号の周波数に合わせる制御と、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数を高周波信号の周波数と異なる周波数に合わせる制御とを切り替えることで、放射特性を変化させる。

これにより、不平衡電流による回路基板（親基板１４及び子基板１５）からの電波の放射を有効活用することで、アンテナダイバーシチ制御が可能となる。

また、本実施の形態における無線通信装置１０は、さらに、ループアンテナ１６と無線回路１９との間に接続され、高周波信号に対する利得を調整するアッテネータ２３を備える。

これにより、制御回路２０は、回路基板から垂直偏波の電波を放射させた状態で、無線回路１９からループアンテナ１６に供給される高周波信号の利得を調整することで、ループアンテナ１６から放射される水平偏波の電波強度を調整できる。よって、無線通信装置１０から垂直偏波の電波のみ（主に垂直偏波の電波）を放射したり、垂直偏波と水平偏波の両方の電波を放射するアンテナダイバーシチ（偏波ダイバーシチ）制御を行ったりすることができる。

以上、本発明に係る無線通信装置１０について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂのそれぞれに、１個のＬＣ並列共振回路が挿入されたが、２個以上の直列に接続されたＬＣ並列共振回路が接続されてもよい。

図４は、上記実施の形態の第１変形例に係る無線通信装置におけるＬＣ並列共振回路の接続例を示す図である。図４では、この第１変形例に係る無線通信装置が備える構成のうち、図２に示された構成と異なる点だけが図示されている。つまり、この第１変形例に係る無線通信装置は、基本的には、図２に示された構成を備えるが、電源回路１７と無線回路１９との間における電源線１７ａ及びグランド線１７ｂのそれぞれに、２個の直列に接続された２個のＬＣ並列共振回路を備える。電源線１７ａの途中には、第１ＬＣ並列共振回路２１だけでなく、第１ＬＣ並列共振回路２１と直列に接続された第３ＬＣ並列共振回路３１（第３可変容量素子３１ａ及び第３インダクタ３１ｂとから構成される並列共振回路）が挿入して接続されている。同様に、グランド線１７ｂの途中には、第２ＬＣ並列共振回路２２だけでなく、第２ＬＣ並列共振回路２２と直列に接続された第４ＬＣ並列共振回路３２（第４可変容量素子３２ａ及び第４インダクタ３２ｂとから構成される並列共振回路）が挿入して接続されている。第３可変容量素子３１ａ及び第４可変容量素子３２ａは、第１可変容量素子２１ａ及び第２可変容量素子２２ａと同様に、制御回路２０によって制御されて容量を変化する。第３ＬＣ並列共振回路３１及び第４ＬＣ並列共振回路３２の共振周波数は、第１ＬＣ並列共振回路２１及び第２ＬＣ並列共振回路２２の共振周波数と同じ又は異なる値に設定され得る。

このような第１変形例に係る無線通信装置により、回路基板（親基板１４及び子基板１５）を流れる複数の周波数の不平衡電流が抑制される。よって、無線回路１９が複数の周波数の高周波信号をループアンテナ１６に供給する機能（マルチバンド）を有する場合であっても、複数の周波数のそれぞれに対応する不平衡電流に基づく不要な電波の放射が抑制される。また、無線回路１９が複数のシングルバンドアンテナに対応した機能を有する場合であっても、同様の効果が奏される。

また、上記実施の形態及び上記変形例では、ＬＣ並列共振回路を構成する容量素子、可変容量素子であったが、図５に示されるように、固定容量素子であってもよい。図５は、上記実施の形態の第２変形例に係る無線通信装置におけるＬＣ並列共振回路の接続例を示す図である。電源回路１７と無線回路１９とを接続する電源線１７ａ及びグランド線１７ｂのそれぞれに、固定容量をもつＬＣ並列共振回路が接続された例を示している。ここでは、電源線１７ａの途中に、固定容量素子３３ａ及びインダクタ３３ｂから構成されるＬＣ並列共振回路３３が挿入され、グランド線１７ｂの途中に、固定容量素子３４ａ及びインダクタ３４ｂから構成されるＬＣ並列共振回路３４が挿入されている。ＬＣ並列共振回路の共振周波数が無線回路１９から出力される高周波信号の周波数に一致する限り、ＬＣ並列共振回路を構成する容量素子が固定容量素子であっても不平衡電流は抑制される。

また、上記実施の形態では、無線通信装置１０は、複数の回路基板（親基板１４及び子基板１５）で構成されたが、このような構成に限定されない。図６に示されるように、無線通信装置が単一の回路基板で構成されてもよい。図６は、上記実施の形態の第３変形例に係る無線通信装置が備える回路基板の例を示す図である。ここでは、単一の回路基板３５に、電源回路１７、ベースバンド回路１８、無線回路１９及びループアンテナ１６が実装されている。このような回路基板の構成であっても、回路基板上にアンテナが実装されていることに起因して不平衡電流が発生し得るので、電源線１７ａ及びグランド線１７ｂにＬＣ並列共振回路を挿入することによって不要な電波の放射を抑制できる。

また、上記実施の形態では、回路基板（子基板１５）上に、ループアンテナ１６が実装されたが、このようなタイプのアンテナに限定されない。回路基板上に放射素子をもつアンテナであれが、モノポール系のアンテナ等であってもよい。ループアンテナであっても、モノポールアンテナであっても、ダイポールアンテナに比べ、より小さなスペースで実装できるというメリットがある。

また、上記実施の形態では、無線通信装置１０はアッテネータ２３を備えたが、アッテネータ２３は、必ずしも必要な構成ではない。電源線１７ａ及びグランド線１７ｂに挿入されたＬＣ並列共振回路の共振周波数を高周波信号の周波数からずらすことで回路基板から放射される電波の強度が、ループアンテナ１６から放射される電波の強度よりも十分に大きい場合があるからである。この場合には、無線回路１９からループアンテナ１６に供給される高周波信号の利得を調整することなく、回路基板からの垂直偏波の電波を支配的に放射させることができる。

また、上記実施の形態では、無線通信装置１０は、複数のアンテナを切り替えるためのアンテナ切替器２４を備えたが、このような構成に限られない。無線通信装置１０が単一のアンテナ（例えば、ループアンテナ１６のみ）を備える場合には、アンテナ切替器２４は、必ずしも必要ではない。また、ループアンテナ１６とホイップアンテナ１２の両方を無線回路１９に接続することで、垂直偏波と水平偏波の両方の電波を受信するアンテナダイバーシチ（偏波ダイバーシチ）を行ってもよい。

１０ 無線通信装置
１４ 親基板（回路基板の一例）
１５ 子基板（回路基板の一例）
１６ ループアンテナ（アンテナの一例）
１７ 電源回路
１７ａ 電源線
１７ｂ グランド線
１９ 無線回路
２０ 制御回路
２１ 第１ＬＣ並列共振回路
２１ａ 第１可変容量素子
２１ｂ 第１インダクタ
２２ 第２ＬＣ並列共振回路
２２ａ 第２可変容量素子
２２ｂ 第２インダクタ
２３ アッテネータ
３１ 第３ＬＣ並列共振回路
３１ａ 第３可変容量素子
３１ｂ 第３インダクタ
３２ 第４ＬＣ並列共振回路
３２ａ 第４可変容量素子
３２ｂ 第４インダクタ

Claims (8)

1. 回路基板と、
   前記回路基板上に設けられたアンテナと、
   前記アンテナに高周波信号を供給する無線回路と、
   電源線及びグランド線を有し、前記電源線及び前記グランド線を介して前記無線回路に電力を供給する電源回路と、
   前記電源線の途中に挿入され、前記高周波信号の周波数を共振周波数とする第１ＬＣ並列共振回路と、
   前記グランド線の途中に挿入され、前記高周波信号の周波数を共振周波数とする第２ＬＣ並列共振回路とを備える
   無線通信装置。
2. 前記第１ＬＣ並列共振回路は、前記電源線において、前記電源回路よりも前記無線回路に近い位置に挿入され、
   前記第２ＬＣ並列共振回路は、前記グランド線において、前記電源回路よりも前記無線回路に近い位置に挿入されている
   請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記第１ＬＣ並列共振回路は、第１可変容量素子を含み、
   前記第２ＬＣ並列共振回路は、第２可変容量素子を含む
   請求項１又は２記載の無線通信装置。
4. さらに、前記第１可変容量素子及び前記第２可変容量素子に対して制御信号を与えることで、前記第１可変容量素子及び前記第２可変容量素子の容量を変化させる制御回路を備える
   請求項３記載の無線通信装置。
5. 前記制御回路は、前記第１可変容量素子及び前記第２可変容量素子の容量を変化させることによって前記回路基板からの電波の放射特性を変化させることで、前記回路基板と前記アンテナとによるアンテナダイバーシチ制御を行う
   請求項４記載の無線通信装置。
6. 前記制御回路は、前記第１可変容量素子及び前記第２可変容量素子の容量を変化させることによって、前記第１ＬＣ並列共振回路及び前記第２ＬＣ並列共振回路の共振周波数を前記高周波信号の周波数に合わせる制御と、前記第１ＬＣ並列共振回路及び前記第２ＬＣ並列共振回路の共振周波数を前記高周波信号の周波数と異なる周波数に合わせる制御とを切り替えることで、前記放射特性を変化させる
   請求項５記載の無線通信装置。
7. さらに、
   前記電源線の途中に挿入され、かつ、前記第１ＬＣ並列共振回路と直列に接続された第３ＬＣ並列共振回路と、
   前記グランド線の途中に挿入され、かつ、前記第２ＬＣ並列共振回路と直列に接続された第４ＬＣ並列共振回路とを備える
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. さらに、前記アンテナと前記無線回路との間に接続され、前記高周波信号に対する利得を調整するアッテネータを備える
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信装置。

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