KR20070038175A

KR20070038175A - 무선 통신 모듈 및 무선 통신 장치

Info

Publication number: KR20070038175A
Application number: KR1020077005386A
Authority: KR
Inventors: 다카오 요코시마; 가즈요시 타리; 겐조 나카무라
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-04-09
Also published as: JP2006101486A; EP1801987A1; EP1801987A4; WO2006025312A1

Abstract

과제

통신 품질이 양호해지는 안테나의 배치 위치를 조정할 필요가 없고, 취급이 편리한 무선 통신 모듈 및 무선 통신 장치를 제공한다.

해결 수단

로딩 역 F 안테나에 의해 전파의 송수신을 실시하는 안테나 회로 (1) 와, 무선 통신의 제어를 실시하는 제어 회로, 주파수의 변조를 실시하는 변복조 회로, 주파수의 변환을 실시하는 주파수 변환 회로, 데이터의 입출력을 실시하는 인터페이스 회로 중, 적어도 1 개 이상의 회로에 의해 구성되는 무선 통신 회로 (14) 를 갖는다.

또, 무선 통신에 사용하는 전파의 파장을 λ(m), 주파수를 f(Hz), 광속을 c(m/s), 계수 a=70 ∼ 130 으로 한 경우에, 로딩 역 F 안테나의 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리를, 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨려 기판 상에 실장한다.

무선 통신 모듈, 무선 통신 장치

Description

무선 통신 모듈 및 무선 통신 장치{RADIO COMMUNICATION MODULE AND RADIO COMMUNICATION DEVICE}

기술분야

본 발명은 무선 통신을 실시하기 위한 역 F 로딩 안테나를 실장한 무선 통신 모듈 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.

배경기술

종래, 케이싱체의 소형화를 도모함과 함께, 이득이 저하되는 것을 방지한 무선 통신 장치로서 특허 문헌 1 에 기재되어 있는 기술이 알려져 있다. 이 무선 통신 장치는 케이싱체에 안테나를 2 개 설치함으로써, 이득의 향상을 도모하고 있다.

그러나, 이 무선 통신 장치에서는, 케이싱체에 안테나를 2 개 설치할 필요가 있었기 때문에, 무선 통신 장치를 설계하는 것이 번잡하고, 이 무선 통신 장치를 이용하여 휴대 전화 등을 제조하는 메이커 등이, 2 개의 안테나의 최적의 배치를 조정해야 한다는 문제가 있었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제3275632호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 통신 품질이 양호해지는 안테나의 배치 위치를 조정할 필요없이, 취급이 편리한 무선 통신 모듈 및 무선 통신 장치를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

청구항 1 에 기재된 발명은, 제 1 기판 상에 실장되는 로딩 역 F 안테나를 사용하여 무선의 송수신을 실시하는 무선 통신 모듈로서, 상기 로딩 역 F 안테나에 의해 전파의 송수신을 실시하는 안테나 회로와, 무선 통신의 제어를 실시하는 제어 회로, 주파수의 변조를 실시하는 변복조 회로, 주파수의 변환을 실시하는 주파수 변환 회로, 데이터의 입출력을 실시하는 인터페이스 회로 중, 적어도 1 개 이상의 회로에 의해 구성되는 무선 통신 회로를 갖고, 무선 통신에 사용하는 전파의 파장을 λ(m), 주파수를 f(Hz), 광속을 c(m/s), 계수 a=70 ∼ 130 으로 한 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨려 상기 제 1 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는 무선 통신 모듈이다.

또, 청구항 2 에 기재된 발명은 408.5MHz ∼ 451.5MHz 의 주파수를 사용하여 무선 통신을 실시하는 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 10㎜ 이상 떨어뜨려 상기 제 1 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 무선 통신 모듈이다.

또, 청구항 3 에 기재된 발명은, 2.4GHz ∼ 2.5GHz 의 주파수를 사용하여 무선 통신을 실시하는 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회 로의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 4㎜ 이상 떨어뜨려 제 1 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는 청구항 1 에 기재된 무선 통신 모듈이다.

또, 청구항 4 에 기재된 발명은, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를 확보하기 위한 절연성 케이스를 추가로 설치한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 모듈이다.

또, 청구항 5 에 기재의 발명은, 제 2 기판 상에 실장되는 무선 통신 장치 로서, 상기 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 모듈과, 상기 제어 회로, 상기 변복조 회로, 상기 주파수 변환 회로, 상기 인터페이스 회로 중, 상기 무선 통신 회로에 포함되어 있지 않는 회로를 상기 제 2 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치이다.

또, 청구항 6 에 기재된 발명은, 피측정물에 장착되는 무선 통신 장치로서, 상기 청구항 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 모듈과, 상기 제어 회로, 상기 변복조 회로, 상기 주파수 변환 회로, 상기 인터페이스 회로 중, 상기 무선 통신 회로에 포함되어 있지 않는 회로와, 상기 무선 통신 모듈로부터 상기 피측정물의 정보를 송신하는 센서를 갖고, 무선 통신에 사용하는 전파의 파장을 λ(m), 주파수를 f(Hz), 광속을 c(m/s), 계수 a=70 ∼ 130 으로 한 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 피측정물의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨린 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치이다.

발명의 효과

청구항 1 에 기재된 무선 통신 모듈에 의하면, 로딩 역 F 안테나의 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨려 무선 통신 회로를 배치하도록 하였다. 따라서, 무선 통신 회로가 존재하는 것에 의한 로딩 역 F 안테나의 방사·수신 특성의 저하를 방지하는 것이 가능해진다.

또, 청구항 2 에 기재된 무선 통신 모듈에 의하면, 로딩 역 F 안테나의 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 10㎜ 이상 거리를 두고 무선 통신 회로를 배치하도록 하였다. 따라서, 408.5MHz ∼ 451.5MHz 의 주파수를 사용하여 통신을 실시하는 경우에 양호한 통신 품질을 얻을 수 있다.

또, 청구항 3 에 기재된 무선 통신 모듈에 의하면, 로딩 역 F 안테나의 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 4㎜ 이상 거리를 두고 무선 통신 회로를 배치하도록 하였다. 따라서, 2.4GHz ∼ 2.5GHz 의 주파수를 사용하여 통신을 실시하는 경우에 양호한 통신 품질을 얻을 수 있다.

또, 청구항 4 에 기재된 무선 통신 모듈에 의하면, 무선 통신 모듈의 주위에 케이스를 설치하여, 로딩 역 F 안테나의 로딩부의 직경 방향으로 소정 거리를 확보하도록 하였다. 따라서, 그 소정 거리 내에 도전체나 유전체가 들어가는 것을 방지하는 것이 가능해져, 항상 안정적인 통신 품질을 얻을 수 있다.

또, 청구항 5 에 기재된 무선 통신 장치에 의하면, 로딩 역 F 안테나의 위치 를 조정하지 않아도 안정적인 통신 품질을 얻을 수 있다. 따라서, 무선 통신 장치를 이용하는 이용자는, 무선 통신 모듈과 다른 회로의 배치를 고려하지 않고, 통신 품질이 양호한 무선 통신 장치를 제조할 수 있다.

또, 청구항 6 에 기재된 무선 통신 장치에서는, 피측정물의 정보를 송신하는 센서를 설치함과 함께, 피측정물과 로딩부의 거리를, 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨리도록 하였다. 따라서, 피측정물이 금속 케이스에 의해 구성되어 있는 경우에도, 전자적 영향을 받지 않고 센서가 측정한 피측정물의 정보를 송신할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 은, 본 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) 의 평면도이다.

도 2 는, 무선 통신 장치 (20) 의 일반적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3 은, 본 발명의 실시형태에 의한 안테나 회로 (1) 의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4 는, 로딩 역 F 안테나를 실장한 안테나 회로 (1) 의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5 는, 본 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) 의 단면도이다.

도 6 은, 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리 (L7) 와, 평균 이득 및 대역폭의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 7 은, 무선 통신 모듈 (30) 을, 무선 통신 장치 (14) 의 기판 (b1) 상에 실장한 모습을 나타내는 평면도이다.

도 8 은, 본 실시형태에 의한 무선 통신 장치 (20) 의 구성예를 나타내는 단면도이다.

부호의 설명

1 … 안테나 회로

2 … 주파수 변환 회로

3 … 변복조 회로

4 … 제어 회로

5 … 인터페이스 회로

6 … 로딩부

7 … 인덕터부

8 … 커패시터부

13 … 케이스

14 … 무선 통신 회로

17 … 금속 케이스

20 … 무선 통신 장치

30 … 무선 통신 모듈

b1, b2 … 기판

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) 에 대하여 설명한다.

도 2 는, 무선 통신을 실시하는 무선 통신 장치 (20) 의 일반적인 구성을 나타내는 블록도이다. 무선 통신 장치 (20) 에는 안테나 회로 (1), 주파수 변환 회로 (2), 변복조 회로 (3), 제어 회로 (4) 및 인터페이스 회로 (5) 가 기판 (b1) 상에 실장된다.

안테나 회로 (1) 는 로딩 역 F 안테나이며, 무선에 의해 데이터를 송신 또는 수신할 때에 이용된다. 본 실시형태에서 이용하는 안테나 회로 (1) 의 구성 에 대해서는, 이후에 도 3 을 참조하여 구체적으로 설명한다.

안테나 회로 (1) 가 전파를 수신하면, 그 전파에 따른 신호가 주파수 변환 회로 (2) 에 출력된다. 주파수 변환 회로 (2) 에서는, 안테나 회로 (1) 가 출력하는 신호를 고주파로부터 저주파의 신호로 변환한다.

변복조 회로 (3) 에서는, 주파수 변환 회로 (2) 에 의해 고주파로부터 저주파로 변환된 신호가 복조된다. 또, 인터페이스 회로 (5) 에서는, 변복조 회로 (3) 에 의해 복조된 신호가 데이터로 변환되어 외부로 출력된다. 제어 회로 (4) 는 주파수 변환 회로 (2), 변복조 회로 (3), 인터페이스 회로 (5) 등을 제어한다.

한편, 무선 통신 장치 (20) 에 의해 데이터를 송신하는 경우에는, 전파를 수신하는 경우와 반대의 처리가 이루어진다. 즉, 무선 통신 장치 (20) 에 입력되는 데이터가, 인터페이스 회로 (5), 변복조 회로 (3), 주파수 변환 회로 (2) 를 통하여 안테나 회로 (1) 로부터 무선에 의해 외부로 송신된다.

다음으로, 도 3(a), (b) 를 참조하여, 본 실시형태에 의한 안테나 회로 (1) 의 구성을 설명한다. 도 3(a) 는 안테나 회로 (1) 의 평면도이며, 도 3(b) 는 안테나 회로 (1) 의 분해 사시도이다. 본 실시형태에서는, 안테나 회로 (1) 에 로딩 역 F 안테나를 실장하는 경우에 대하여 설명한다.

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이 안테나 회로 (1) 는, 수지 등의 절연성 재료 로 이루어지는 기판 (b2) 과, 기판 (b2) 의 일방의 면 상에 배치되는 로딩부 (6) 와, 인덕터부 (7) 와, 커패시터부 (8) 와, 안테나 회로 (1) 의 외부에 실장되는 주파수 변환 회로 (2) (도 2 참조) 에 접속되는 급전점 (P) 을 갖는다.

로딩부 (6) 는, 예를 들어, 알루미나 등의 유전 재료로 이루어지는 직육면체 형상의 소체 (6a) 의 표면의 길이 방향 (D1) 에 대하여, 도체 패턴 (6b) 을 나선 형상으로 형성함으로써 구성된다.

이 도체 패턴 (6b) 의 양단은, 기판 (b2) 의 표면에 설치되는 직사각형의 설치 도체 (9a, 9b) (도 3(b)) 와 전기적으로 접속되도록, 소체 (6a) 의 이면에 설치된 접속 전극 (10a, 10b) (도 3(b)) 에 각각 접속된다. 또, 도체 패턴 (6b) 은, 일단이 설치 도체 (9b) 를 통하여 인덕터부 (7) 및 커패시터부 (8) 와 전기적으로 접속되고, 타단이 개방단으로 된다.

인덕터부 (7) 는 칩 인덕터 (7a) 를 갖고, 이 칩 인덕터 (7a) 의 일단이, 기판 (b1) 의 표면에 설치되는 선 형상의 도전성 패턴 (11a) 을 통하여 설치 도체 (9b) 에 접속된다. 또, 칩 인덕터 (7a) 의 타단은 기판 (b2) 의 표면에 설치되는 선 형상의 도전성 패턴 (11b) 을 통하여 어스 (도시 생략) 에 접속된다.

도체 패턴 (11a) 은 단변 (12b) 이 길이 방향 (D1) 과 평행이 되도록 형성된 다.

커패시터부 (8) 는, 칩 콘덴서 (8a) 를 갖고, 이 칩 콘덴서 (8a) 의 일단이, 기판 (b1) 의 표면에 설치되는 선 형상의 도체 패턴 (11c) 을 통하여 설치 도체 (9b) 에 접속된다. 또, 칩 콘덴서 (8a) 의 타단은, 커패시터부 (8) 는 기판 (b2) 의 표면에 설치되는 선 형상의 도체 패턴 (11d) 을 통하여 급전점 (P) 과 접속된다.

칩 콘덴서 (8a) 의 캐퍼시턴스는 급전점 (P) 에 있어서의 주파수 변환 회로 (2) 의 입력 임피던스와 정합이 되도록 조정된다.

또한, 본 실시형태에 의한 안테나 회로 (1) 에서는, 치수 (L1 ∼ L4) 로서, 이하의 값을 이용하였다. 즉, 로딩부 (6) 와, 기판 (b1) 의 일방의 단변 (12a) 의 거리 (L1) 를 10㎜ 로 하였다. 또, 로딩부 (6) 의 길이 방향 (D1) 의 길이 (L2) 를 16㎜ 로 하였다. 또, 길이 방향 (D1) 과 평행한 부분에 있어서의 도체 패턴 (11a) 의 단변 (12b) 의 치수를 2.5㎜ 로 하였다. 또, 기판 (b1) 의 일방의 단변 (12a) 과 평행한 안테나 엘리먼트의 물리 길이 (L4) 를 18.5㎜ 로 하였다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) 에 대하여 도 4 를 참조하여 설명한다. 무선 통신 모듈 (30) 에는, 기판 (b2) 상에 안테나 회로 (1) (도 2) 와 무선 통신 회로 (14) 가 실장되어 모듈화된다.

무선 통신 회로 (14) 는, 주파수의 변환을 실시하는 주파수 변환 회로 (2) 에 의해 구성되는 회로이다.

또한, 본 실시형태에서는, 무선 통신 회로 (14) 가 주파수 변환 회로 (2) 에 의해 구성되어 있는 경우에 대하여 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 무선 통신 회로 (14) 를, 주파수 변환 회로 (2), 변복조 회로 (3), 제어 회로 (4), 인터페이스 회로 (5) 의 적어도 1 개 이상의 회로에 의해 구성할 수도 있다. 이 경우, 주파수 변환 회로 (2), 변복조 회로 (3), 제어 회로 (4) 중, 무선 통신 회로 (14) 에 포함되어 있지 않는 회로에 대해서는, 무선 통신 모듈 (30) 을 실장하는 기판 상에 별도 실장된다.

도 5(a) 는, 본 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) (도 4) 의 단면도이다. 도 5(a) 는, 무선 통신 장치 (20) 의 기판 (b1) 상에, 무선 통신 모듈 (30) 이 실장되어 있는 모습을 나타낸 것이다.

무선 통신 모듈 (30) 의 주위는, 절연성 케이스 (13) 에 의해 덮인다. 케이스 (13) 내에 설치되는 기판 (b2) 상에는, 안테나 회로 (1) 의 로딩부 (6) 등이 실장된다. 케이스 (13) 로부터는, 기판 (b2) 상에 실장되는 주파수 변환 회로 (2) 등에 접속되는 배선 (15) 이 인출된다. 로딩부 (6) 로부터 케이스 (13) 의 상면, 하면까지의 거리 (L5, L6) 는, 통신 품질의 저하를 방지하기 위해서, 각각 소정 거리만큼 떨어뜨리는 것이 바람직하다. 예를 들어, 거리 (L5, L6) 로서 10㎜ 이상의 값을 이용하는 것이 바람직하다.

무선의 송수신을 실시하는 로딩부 (6) 에 대해서, 케이스 (13) 를 설치함으로써, 기판 (b2) 과 수직인 상하 방향으로 소정의 영역을 확보할 수 있기 때문에, 도전체나 유전체가 로딩부 (6) 에 접근하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 무선 통신 모듈 (30) 의 통신 품질이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

또, 케이스 (13) 에 의해, 무선 통신 모듈 (30) 을 덮음으로써, 케이스 (13) 내에 실장되는 안테나 회로 (1) 나 주파수 변환 회로 (2) 를 외부의 충격으로부터 보호할 수도 있다.

또한, 어떠한 방법으로, 로딩부 (6) 의 근방에 도전체나 유전체가 접근하는 것을 방지할 수 있다면, 케이스 (13) (도 5(a)) 를 설치하지 않아도 된다. 예를 들어, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (b1) 으로부터 인출되는 배선 (15) 에 스토퍼 (16) 를 형성하여, 로딩부 (6) 와 무선 통신 장치 (20) 의 기판 (b1) 사이에 거리 (L6) 를 확보하면, 기판 (b1) 상에 실장되는 다른 회로로부터의 영향을 차폐할 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) 을 사용한 경우의 효과 에 대하여 설명한다. 효과를 확인할 때에, 도 1 에 나타내는 무선 통신 모듈 (30) 을 사용하였다.

도 1 의 무선 통신 모듈 (30) 에서는, 기판 (b2) 상에는 로딩부 (6) 등에 의해 구성되는 안테나 회로 (1) 와, 무선 통신 회로 (14) 가 실장되어 있다.

또한, 도 1 에 나타낸 무선 통신 모듈 (30) 의 각 부의 치수 (L8 ∼ L11) 는, L8=86㎜, L9=54㎜, L10=70㎜, L11=30㎜ 의 것을 사용하였다.

무선 통신 모듈 (30) 의 통신 품질이, 안테나 회로 (1) 의 로딩부 (6) 와, 도전체나 유전체의 거리와의 관계에서 어떻게 변동하는지에 대하여 실험하였다. 그 결과, 로딩부 (6) 의 길이 방향 (D1) 의 방향으로 도전체나 유전체를 접근시켜도 통신 품질은 그다지 열화되지 않았다. 따라서, 로딩부 (6) 의 길이 방향 (D1) 에는, 수 ㎜ 의 간격을 두고 다른 회로 등을 실장할 수 있다.

한편, 안테나 회로 (1) 의 로딩부 (6) 의 길이 방향 (D1) 에 직교하는 방향으로 도전체나 유전체를 접근시킨 경우의 통신 품질의 변동은 컸다.

안테나 회로 (1) 에 의해 전파를 송수신할 때에, 통신 품질에 가장 영향을 미치는 것은, 도전체나 유전체 등에 의해 구성되는 무선 통신 회로 (14) 라고 생각된다. 그래서, 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리 (L7) 에 따라 통신 품질이 어떻게 변동하는지에 대하여 실험하였다.

도 6(a), (b) 는 주파수 f=434MHz (파장 λ=69㎝) 의 전파를 사용한 경우에, 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리 (L7) (도 1) 에 따라, 통신 품질이 어떻게 변동하는지에 대하여 나타낸 그래프이다.

도 6(a) 은, 거리 (L7) 와 XY 면에 있어서의 수직 편파의 평균 이득의 관계를 나타낸 그래프이다. 거리 (L7) 를, 5㎜ 에서 15㎜ 로 증가시킴에 따라, 평균 이득은 향상되었다. 그 중에서도 거리 (L7) 가 10㎜ 부근에 있어서, 평균 이득의 변화가 작고 안정적이다.

한편, 도 6(b) 는, 거리 (L7) 와 VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) 이 주파수 f=434MHz 에 있어서의 대역폭의 관계를 나타낸 그래프이다. 거리 (L7) 를, 5㎜ 에서 15㎜ 로 증가시킴에 따라, 대역폭은 상승되었다. 그 중에서도 거리 (L7) 가 10㎜ ∼ 12.5㎜ 부근에 있어서, 평균 이득의 변화가 작고 안정적이다.

주파수 f=430MHz 부근의 408.5MHz ∼ 451.5MHz 의 주파수를 무선 통신에 사용한 경우에도, 안테나 회로 (1) 의 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리 (L7) 를 10㎜ 이상 떨어뜨림으로써, 안정적인 통신 품질을 유지하면서 무선 통신을 실시하는 것이 가능하였다.

또한, 도 6(a), (b) 는, 434MHz 의 주파수 f 를 사용하여 무선 통신을 실시한 경우의 결과에 대하여 설명했지만, 주파수 f=2.4GHz ∼ 2.5GHz (파장 λ=12 ∼ 12.5㎝) 의 전파를 사용하여 상기와 동일한 실험을 실시한 바, 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리 (L7) 의 거리를 4㎜ 이상 떨어뜨리면, 안정적인 통신 품질을 유지하면서 무선 통신을 실시할 수 있는 것을 알 수 있었다.

이상의 실험 결과로부터, 무선 통신에 사용하는 전파의 파장을 λ(m), 주파수를 f(Hz), 광속을 c(m/s), 계수 a=70 ∼ 130 로 한 경우에, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼, 로딩부 (6) 와 무선 통신 회로 (14) 의 거리 (L7) 로서 확보하면, 안정적인 통신 품질을 유지하면서 무선 통신을 실시할 수 있다고 생각된다. 또한, 여기서, c 는 광속을 나타내고 있고, 3×10⁸(m/s) 로 하였다.

본 실시형태에 의한 무선 통신 모듈 (30) 을 사용하면, 도 7(a), (b) 에 나타낸 바와 같이, 기판 (b1) 상에 무선 통신 모듈 (30) 을 실장하는 위치나, 기판 (b1) 의 형상에 관계없이, 통신 품질이 양호한 상태로 무선 통신을 실시하는 것이 가능해진다.

즉, 안테나 회로 (1) 의 로딩부 (6) 의 직경 방향으로 소정 거리만큼 떨어뜨리고, 도전체나 유전체를 포함하는 인터페이스 회로 (5) 등을 배치하면, 그들의 영향을 받지 않고 항상 안정적인 통신을 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 도 5(a), (b) 의 설명에서는, 기판 (b2) 상에 로딩부 (6) 를 실장하고, 그 밖의 주파수 변환 회로 (2) 등은 기판 (b1) 상에 실장하는 경우에 대하여 설명했지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 무선 통신 장치 (20) 를 구성할 수도 있다. 이 무선 통신 장치 (20) 는, 금속 케이스 (17) 로 덮인 피측정물인 기기 등에 장착되고 그 기기의 온도등을 측정하여, 그 온도의 정보 등을 무선 통신에 의해 송신한다. 무선 통신 장치 (20) 의 케이스 (13) 에 내장되는 기판 (b2) 상에는, 주파수 변환 회로 (2), 변복조 회로 (3), 제어 회로 (4), 인터페이스 회로 (5) (도시 생략) 가 실장된다. 또, 안테나 회로 (1) 의 로딩부 (6) 는 주파수 변환 회로 (2), 변복조 회로 (3), 제어 회로 (4), 인터페이스 회로 (5), 및, 피측정물 (여기에서는, 금속 케이스 (17)) 로부터, 로딩부 (6) 의 길이 방향에 직교하는 방향으로 거리 (L6) 만큼 떨어뜨려 기판 (b2) 상에 실장된다.

이와 같이 하면, 무선 통신 장치 (20) 를 장착하는 피대상물인 기기 등의 금속 케이스 (17) 등의 온도를 측정할 때에, 그 금속 케이스 (17) 에 의한 전자적인 영향을 받지 않고, 외부와 무선 통신을 실시할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명했지만, 구체적인 구성에 대해서는 이들의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등이 가능하다.

산업상이용가능성

소형화가 필요함과 함께, 양호한 통신 품질이 요구되는 휴대 단말의 내부에 본 발명의 무선 통신 모듈을 실장하는 것이 가능하다.

Claims

제 1 기판 상에 실장되는 로딩 역 F 안테나를 사용하여 무선의 송수신을 실시하는 무선 통신 모듈로서,

상기 로딩 역 F 안테나에 의해 전파의 송수신을 실시하는 안테나 회로와,

무선 통신의 제어를 실시하는 제어 회로, 주파수의 변조를 실시하는 변복조 회로, 주파수의 변환을 실시하는 주파수 변환 회로, 데이터의 입출력을 실시하는 인터페이스 회로 중, 적어도 1 개 이상의 회로에 의해 구성되는 무선 통신 회로를 구비하며,

무선 통신에 사용하는 전파의 파장을 λ(m), 주파수를 f(Hz), 광속을 c(m/s), 계수 a=70 ∼ 130 으로 한 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨려 상기 제 1 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는, 무선 통신 모듈.
제 1 항에 있어서,

408.5MHz ∼ 451.5MHz 의 주파수를 사용하여 무선 통신을 실시하는 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 10㎜ 이상 떨어뜨려 상기 제 1 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는, 무선 통신 모듈.
제 1 항에 있어서,

2.4GHz ∼ 2.5GHz 의 주파수를 사용하여 무선 통신을 실시하는 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 4㎜ 이상 떨어뜨려 상기 제 1 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는, 무선 통신 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 무선 통신 회로의 거리를 확보하기 위한 절연성 케이스를 추가로 설치한 것을 특징으로 하는, 무선 통신 모듈.
제 2 기판 상에 실장되는 무선 통신 장치로서,

상기 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 모듈과,

상기 제어 회로, 상기 변복조 회로, 상기 주파수 변환 회로, 상기 인터페이스 회로 중, 상기 무선 통신 회로에 포함되어 있지 않는 회로를 상기 제 2 기판 상에 실장한 것을 특징으로 하는, 무선 통신 장치.
피측정물에 장착되는 무선 통신 장치로서,

상기 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 무선 통신 모듈과,

상기 제어 회로, 상기 변복조 회로, 상기 주파수 변환 회로, 상기 인터페이스 회로 중, 상기 무선 통신 회로에 포함되어 있지 않는 회로와,

상기 무선 통신 모듈로부터 상기 피측정물의 정보를 송신하는 센서를 구비하며,

무선 통신에 사용하는 전파의 파장을 λ(m), 주파수를 f(Hz), 광속을 c(m/s), 계수 a=70 ∼ 130 으로 한 경우에, 상기 로딩 역 F 안테나의 로딩부와 상기 피측정물의 거리를, 상기 로딩부의 길이 방향에 직교하는 방향으로, x=λ×(√(f/c))/a 이상의 거리 x(m) 만큼 떨어뜨린 것을 특징으로 하는, 무선 통신 장치.