(57)【要約】【課題】ケーブルにアンテナ機能を持たせ、アンテナとしての性能を向上させることが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】無線通信装置１は、他の無線通信装置と無線通信を行うための信号を送受信する第１の送受信回路１１１と、前記信号よりも周波数の低い信号を送受信する第２の送受信回路１１２とを含む無線通信端末１１と、複数の信号線からなるＩ／Ｆケーブル１３と、Ｉ／Ｆケーブル１３を介して第２の送受信回路１１２に対して信号を送受信する第３の送受信回路１２２を含む外部機器１２とを備え、Ｉ／Ｆケーブル１３は、１回以上のループを形成した状態で無線通信端末１１と外部機器１２とに接続され、第１の送受信回路１１１は、Ｉ／Ｆケーブル１３を介して他の無線通信装置との間で無線通信を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置と無線通信を行うための信号を送受信する第１の送受信回路と、前記信号よりも周波数の低い信号を送受信する第２の送受信回路とを含む無線通信端末と、
複数の信号線からなるケーブルと、
前記ケーブルを介して前記第２の送受信回路に対して信号を送受信する第３の送受信回路を含む外部機器と、
を備え、
前記ケーブルは、１回以上のループを形成した状態で前記無線通信端末と前記外部機器とに接続され、
前記第１の送受信回路は、前記ケーブルを介して他の前記無線通信装置との間で無線通信を行う、無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信端末は、前記第１の送受信回路および前記第２の送受信回路に対して送受信される前記信号を分配または合成する分配合成部をさらに含み、
前記ケーブルを構成する複数の前記信号線のうち少なくとも１つの信号線が前記分配合成部を介して前記第１の送受信回路に接続されている、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信端末は、前記第１の送受信回路が接続された不平衡アンテナと、前記ケーブルを構成する複数の前記信号線のうち少なくとも１つの信号線が接続された地板とをさらに含み、
前記第２の送受信回路は、前記ケーブルを構成する複数の前記信号線のうち、前記地板に接続された少なくとも１つの前記信号線とは異なる、少なくとも１つの信号線に接続されている、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信端末は、前記ケーブルを構成する複数の前記信号線のうち少なくとも１つの信号線が接続された地板をさらに含み、
前記第１の送受信回路は、前記ケーブルを構成する複数の前記信号線のうち、前記地板に接続された少なくとも１つの前記信号線とは異なる、少なくとも１つの信号線に接続され、
前記第１の送受信回路に接続された少なくとも１つの前記信号線の前記外部機器側の端部と、前記地板に接続された少なくとも１つの前記信号線の前記外部機器側の端部とが短絡されている、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ケーブルにおける前記無線通信端末と前記外部機器との接続は、前記ケーブルの長手方向中央部で１回の円形ループを形成した状態で行われ、
前記ケーブルの長さは、前記第１の送受信回路が送受信する前記信号の波長の１／２であり、
前記円形ループの直径は、前記第１の送受信回路が送受信する前記信号の波長の１／１０である、請求項１に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ機能を有するＩ／Ｆケーブルを備えた無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置が電波を送受信するためにはアンテナが必要となる。アンテナは、送受信する電波の波長で規格化された電気的なサイズによって性能が決まり、一般に電気的に大きなアンテナほど性能が良い。一方で装置を小型化したいという要望もあるため、アンテナ性能と無線通信装置のサイズはトレードオフの関係となり、小さなアンテナサイズで高いアンテナ性能を得るためのアンテナ設計が行われる。
【０００３】
金属構造物に高周波信号を流せば電波は放射されるため、アンテナ専用の構造物を設けるのではなく、本来は他の用途の構造物、例えば他の機器と接続するための汎用Ｉ／Ｆケーブル（以下、単に「Ｉ／Ｆケーブル」という）に高周波信号を流してアンテナとして使用するケーブルアンテナの技術がある。
【０００４】
Ｉ／Ｆケーブルをアンテナの一部として使用するケーブルアンテナに関する技術は、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１には、別途設けたアンテナの信号線を汎用インターフェース端子に接続し、アンテナが受信した高周波信号をＩ／Ｆケーブルに本来流れる低速の信号に重畳させて情報通信端末に伝送することで、情報通信端末からアンテナ用コネクタを廃し情報通信端末を小型化する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ＵＳＢ等のＩ／Ｆコネクタに同軸構造のケーブルを接続し、同軸ケーブル外導体をアンテナ素子、情報通信端末のＧＮＤをアンテナＧＮＤとしてモノポールアンテナを構成することで、別途アンテナを設けることなく電波を受信できる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５８０３８９６号公報
【特許文献２】特許第５８３４４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２には、イヤホンと情報通信端末とを接続するケーブルをアンテナ素子として用いる例が開示されている。この場合はアンテナ素子として専用の構造物を設ける必要はないが、アンテナ利得および放射効率のようなアンテナとしての性能を改善する方法に関しては開示も示唆もなされていない。例えばＩ／Ｆコネクタに接続するケーブルの長さが、本来の用を成すための長さではアンテナとして理想的な長さと比較して長すぎる、または短すぎる場合に、アンテナとしての性能が劣化するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、ケーブルにアンテナ機能を持たせ、アンテナとしての性能を向上させることが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る無線通信装置は、他の無線通信装置と無線通信を行うための信号を送受信する第１の送受信回路と、前記信号よりも周波数の低い信号を送受信する第２の送受信回路とを含む無線通信端末と、複数の信号線からなるケーブルと、前記ケーブルを介して前記第２の送受信回路に対して信号を送受信する第３の送受信回路を含む外部機器とを備え、前記ケーブルは、１回以上のループを形成した状態で前記無線通信端末と前記外部機器とに接続され、前記第１の送受信回路は、前記ケーブルを介して他の前記無線通信装置との間で無線通信を行うものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ケーブルは、１回以上のループを形成した状態で無線通信端末と外部機器とに接続され、第１の送受信回路は、ケーブルを介して他の無線通信装置との間で無線通信を行うため、ＧＮＤからケーブル側を見た高周波インピーダンスをループの回数、ループの位置、およびループの大きさで変化させることができる。これにより、ケーブルのアンテナとしての性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る無線通信装置の構成図である。
【図２】実施の形態２に係る無線通信装置の構成図である。
【図３】実施の形態２に係る無線通信装置の高周波電流を示す説明図である。
【図４】実施の形態２に係る無線通信装置の高周波電流を示す説明図である。
【図５】実施の形態３に係る無線通信装置が備える無線通信端末と外部機器との接続状態を示す構成図である。
【図６】関連技術に係る無線通信装置の高周波電流を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る無線通信装置１の構成図である。
【００１３】
図１に示すように、無線通信装置１は、無線通信端末１１、外部機器１２、およびＩ／Ｆケーブル１３を備えている。
【００１４】
無線通信端末１１は、第１の送受信回路１１１、第２の送受信回路１１２、および分配合成部１１３を備えている。第１の送受信回路１１１は、他の無線通信装置と無線通信を行うための高周波信号を送信または受信する。第２の送受信回路１１２は、外部機器１２との間で制御信号を送信または受信する。ここで、制御信号は、高周波信号よりも周波数の低い低周波信号である。分配合成部１１３は、第１の送受信回路１１１と第２の送受信回路１１２が送信または受信する信号の周波数が異なることを利用して信号を分配または合成する。
【００１５】
外部機器１２は、高周波フィルタ部１２１および第３の送受信回路１２２を備えている。高周波フィルタ部１２１は、第１の送受信回路１１１が送信する周波数の信号を除去する。第３の送受信回路１２２は、Ｉ／Ｆケーブル１３を介して第２の送受信回路１１２に対して制御信号を送信または受信する。ここで、第２の送受信回路１１２および第３の送受信回路１２２が送信する周波数の信号は、高周波フィルタ部１２１で除去されない。
【００１６】
次に、無線通信装置１の動作を説明する。ここでは説明を簡単にするため、第１の送受信回路１１１が高周波信号を送信する場合を例にとり説明する。
【００１７】
無線通信端末１１は、Ｉ／Ｆケーブル１３を介して外部機器１２と接続されている。Ｉ／Ｆケーブル１３は、複数の金属製の信号線が束になったケーブルであり、例えばＲＪ１１などの汎用コネクタを用いて無線通信端末１１と外部機器１２とに接続される。
【００１８】
Ｉ／Ｆケーブル１３には第２の送受信回路１１２が送信した、無線通信端末１１と外部機器１２との間でやり取りする比較的周波数が低い低周波信号が流れる。同時に、第１の送受信回路１１１が送信した周波数が高い高周波信号は分配合成部１１３によって低周波信号と合成され、Ｉ／Ｆケーブル１３に伝えられる。ここで、低周波信号とは、例えば数ｋＨｚ以上数ＭＨｚ以下の信号である。高周波信号とは、例えば数百ＭＨｚ以上数ＧＨｚ以下の信号である。
【００１９】
分配合成部１１３は、例えばローパスフィルタまたはハイパスフィルタなどのフィルタを含む電気回路である。Ｉ／Ｆケーブル１３は、同軸ケーブルをはじめとした高周波信号を伝送するためのケーブルではないため、高周波信号を伝送しようとすると、伝送途中で空間に電波を放射してしまうという特性がある。したがって、高周波信号はＩ／Ｆケーブル１３から周囲の空間に電波として放射され、Ｉ／Ｆケーブル１３がケーブルアンテナとして振る舞う。
【００２０】
一方、第２の送受信回路１１２が送信した信号は周波数が低いためＩ／Ｆケーブル１３から放射されず、高周波フィルタ部１２１を通過して第３の送受信回路１２２に到達する。高周波フィルタ部１２１は例えばローパスフィルタ回路であって、第１の送受信回路１１１が送信した高周波信号のうち、Ｉ／Ｆケーブル１３からの放射によって減衰しなかった分の信号を除去し、第３の送受信回路１２２に高周波信号が入力されることを防ぐ。
【００２１】
ただし、Ｉ／Ｆケーブル１３の長さ、および第１の送受信回路１１１から送信される高周波信号の強度に応じて、第３の送受信回路１２２に入力される高周波信号の強度が変化する。そのため、第３の送受信回路１２２に入力される高周波信号の強度が無線通信端末１１と外部機器１２との間の通信に影響を与えない程度に弱い場合には、高周波フィルタ部１２１を設けることは必須でない。
【００２２】
一般的な無線通信装置では、高周波信号がアンテナと送信元の回路との境界で反射し損失となる反射損を避けるため、送信元の回路とアンテナとの間でインピーダンス整合をとることが一般的に行われる。また、アンテナと送信元の回路が共にインピーダンスが５０Ωとなるように設計されることが一般的である。アンテナのインピーダンスは信号の周波数、アンテナの大きさ、およびアンテナの形状等で決定される値である。
【００２３】
ここで、無線通信端末１１と外部機器１２の位置関係は、通常、無線通信装置１の構造上の要望から決定されるため、それらを接続するＩ／Ｆケーブル１３の長さおよびレイアウトも無線通信装置１の構造上の要望から従属的に決定される。そのため、Ｉ／Ｆケーブル１３のケーブルアンテナとしてのインピーダンスも従属的に決定され、Ｉ／Ｆケーブル１３と送信元の回路（本実施の形態１の場合は分配合成部１１３）との間でインピーダンス整合が実現できず、反射損が増大する。反射損となった電力は空間に放射されないため、適切なインピーダンス整合が行われた場合と比較して放射される電波強度が低下することとなり、通信可能距離の短縮など通信品質に悪影響を与える。
【００２４】
このような問題を解消するために、本実施の形態１では、Ｉ／Ｆケーブル１３は、１回以上のループを形成した状態で、無線通信端末１１と外部機器１２とに接続されている。アンテナとして機能するＩ／Ｆケーブル１３をループさせると、高周波信号が流れる経路がループ状になるため浮遊インダクタンスが発生する。
【００２５】
また、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する金属製の信号線同士が接近することで浮遊キャパシタンスが発生する。また、ループの大きさおよび巻き数によって浮遊リアクタンスの値が変化する。浮遊リアクタンスによって、分配合成部１１３から見たＩ／Ｆケーブル１３のインピーダンスは変化する。また、送信源である分配合成部１１３からループまでの距離によって、分配合成部１１３から見た浮遊リアクタンスの位相が回転するため、分配合成部１１３からループまでの距離によってもインピーダンス整合を調整できる。
【００２６】
以上により、Ｉ／Ｆケーブル１３のループの大きさ、ループの巻き数、および分配合成部１１３からループまでの距離を調整することにより、Ｉ／Ｆケーブル１３をケーブルアンテナとして用いた場合のインピーダンス整合を調整し、Ｉ／Ｆケーブル１３が放射する電波強度を高めることができる。
【００２７】
また、Ｉ／Ｆケーブル１３は無線通信端末１１と外部機器１２を接続するケーブルであるため、無線通信端末１１と外部機器１２の位置関係が変化しない場合は、無線通信装置１としてケースに固定等することも可能である。その場合、Ｉ／Ｆケーブル１３のループ部分を含む形状は変化せず、Ｉ／Ｆケーブル１３のケーブルアンテナとしてのアンテナ性能も変化しない。これにより、ループによってＩ／Ｆケーブル１３のアンテナ特性を調整した場合であっても、Ｉ／Ｆケーブル１３がずれたりしてループの形状が崩れたりしないので、アンテナ性能が変化しづらい。
【００２８】
次に、本実施の形態１の有効性について説明する。本願の発明者は、Ｉ／Ｆケーブル１３の長さを第１の送受信回路１１１が送受信する信号の波長の１／２とし、先端部でＩ／Ｆケーブル１３を高周波的にオープンとした場合について実験を行った。
【００２９】
Ｉ／Ｆケーブル１３をアンテナとして見ると１/２波長のモノポールアンテナと見なすことができるが、１/２波長のモノポールアンテナはそのままでは入力インピーダンスが極めて大きいため、Ｉ／Ｆケーブル１３に流れる高周波電流は小さくなる。そのため、Ｉ／Ｆケーブル１３からの放射は小さくなる。しかし、ループを第１の送受信回路１１１が送信する信号の波長の１/１０の直径を有する１回の円形ループとし、ループの位置をＩ／Ｆケーブル１３の中央部分とした場合に、Ｉ／Ｆケーブル１３からの放射が大きくなることを確認した。
【００３０】
なお、以上の説明では、説明を簡単にするため送信アンテナを例にとり説明を行ったが、同様の効果はアンテナの可逆性（reciprocity）により送信アンテナと受信アンテナいずれでも得られることは周知である。これは、以降の実施の形態においても同様である。
【００３１】
以上のように、実施の形態１に係る無線通信装置１では、Ｉ／Ｆケーブル１３は、１回以上のループを形成した状態で無線通信端末１１と外部機器１２とに接続され、第１の送受信回路１１１は、Ｉ／Ｆケーブル１３を介して他の無線通信装置との間で無線通信を行うため、ＧＮＤからＩ／Ｆケーブル１３側を見た高周波インピーダンスをループの回数、ループの位置、およびループの大きさで変化させることができる。これにより、Ｉ／Ｆケーブル１３のアンテナとしての性能を向上させることができる。よって、無線通信装置１の通信品質が向上するという効果が得られる。
【００３２】
また、アンテナの電気的サイズはＩ／Ｆケーブル１３によって決定されるため、アンテナの電気的サイズの大型化によるアンテナ性能の改善と無線通信端末１１の小型化、ひいては無線通信装置１の小型化を両立できるという効果も得られる。また、Ｉ／Ｆケーブル１３をケーブルアンテナとして動作させることにより、電気的に大きなアンテナ、すなわち損失が小さく性能が良いアンテナから電波を放射できるため、無線通信装置１のエネルギー消費量の増加を抑制できる。
【００３３】
無線通信端末１１は、第１の送受信回路１１１および第２の送受信回路１１２に対して送受信される信号を分配または合成する分配合成部１１３をさらに含み、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線のうち少なくとも１つの信号線が分配合成部１１３を介して第１の送受信回路１１１に接続されている。
【００３４】
したがって、第１の送受信回路１１１から送信される高周波信号は分配合成部１１３によって電気信号と合成され、Ｉ／Ｆケーブル１３に伝えることができる。
【００３５】
Ｉ／Ｆケーブル１３における無線通信端末１１と外部機器１２との接続は、Ｉ／Ｆケーブル１３の長手方向中央部で１回の円形ループを形成した状態で行われ、Ｉ／Ｆケーブル１３の長さは、第１の送受信回路１１１が送受信する信号の波長の１／２であり、円形ループの直径は、第１の送受信回路１１１が送受信する信号の波長の１／１０である。
【００３６】
したがって、Ｉ／Ｆケーブル１３からの放射が大きくなり、Ｉ／Ｆケーブル１３に関して極めて高いアンテナ性能が得られる。
【００３７】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る無線通信装置２について説明する。図２は、実施の形態２に係る無線通信装置２の構成図である。図３と図４は、実施の形態２に係る無線通信装置２の高周波電流を示す説明図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
【００３８】
図２に示すように、実施の形態２では、実施の形態１に対して無線通信端末の構成が異なっている。無線通信装置２は、無線通信端末２１、外部機器１２、およびＩ／Ｆケーブル１３を備えている。
【００３９】
無線通信端末２１は、第１の送受信回路１１１、第２の送受信回路１１２、アンテナ２１１、およびＧＮＤ地板（以下、単に「地板」という）２１２を備えている。
【００４０】
第１の送受信回路１１１はアンテナ２１１に接続され、高周波信号をアンテナ２１１に送信する。アンテナ２１１に送信された高周波信号は、アンテナ２１１から空間に向けて放射される。
【００４１】
アンテナ２１１はモノポールアンテナなどの不平衡アンテナである。第２の送受信回路１１２は、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線のうち少なくとも１つの信号線に接続され、外部機器１２と通信する。また、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する信号線のうち、第２の送受信回路１１２に接続された信号線とは異なる、少なくとも１つの信号線は地板２１２に直接またはキャパシタ等の高周波的に接続する手段を介して接続されている。
【００４２】
次に、図３を用いてアンテナ２１１の動作について説明する。上記のように、アンテナ２１１は不平衡アンテナであるため、アンテナ２１１に給電電流を流すと、不平衡電流が地板２１２に流れる。なお、高い周波数の電流は導体端部に沿って流れることが一般的に知られており、図３の矢印で示すように、不平衡電流は地板２１２の端部に沿って流れる。Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線のうち、少なくとも1本の信号線は地板２１２に接続されているため、不平衡電流は地板２１２を介してＩ／Ｆケーブル１３に流れ込む。実施の形態１で説明したように、Ｉ／Ｆケーブル１３に高周波電流が流れると電波が放射されるため、本実施の形態２においても、Ｉ／Ｆケーブル１３がケーブルアンテナとして動作する。
【００４３】
Ｉ／Ｆケーブル１３がケーブルアンテナとして動作する場合、無線通信装置２全体での電波の放射は、アンテナ２１１からの放射と、Ｉ／Ｆケーブル１３からの放射の合成となる。
【００４４】
ここで、地板２１２がＸＹ面となるよう座標軸を設定し、図４に示すように、アンテナ２１１が地板２１２からＸ軸と平行な方向に延びるモノポールアンテナである場合、アンテナ２１１から放射される電波はＹＺ平面上に指向性が向き、Ｘ軸方向はヌルとなる。
【００４５】
一方、図４に示すように、Ｉ／Ｆケーブル１３をＹ方向に伸ばす場合、不平衡電流もＹ軸方向に流れるため、ケーブルアンテナとして機能するＩ／Ｆケーブル１３から放射される電波はＺＸ平面上に指向性が向き、Ｙ軸方向がヌルとなる。無線通信装置２全体で見ると、全方向に対して電波を放射することができるため、不特定の方向に存在する他の無線通信装置との通信が可能となる。
【００４６】
もちろん、アンテナ２１１およびＩ／Ｆケーブル１３に流れる高周波電流の方向は上記に限定されることはない。アンテナ２１１に流れる高周波電流とＩ／Ｆケーブル１３に流れる高周波電流が平行でなければ、各高周波電流からの放射のヌル方向は一致しないため、無線通信装置２全体で見ると、全方向に対して電波を放射できる。
【００４７】
また、他の無線通信装置との通信を考えると、送信元の無線通信装置から見た水平面方向（ＺＸ平面方向）に受信元の無線通信装置が存在することが考えられる。しかし、アンテナ２１１の特性上、アンテナ２１１から放射される電波がＹＺ平面上に指向性が向き、Ｘ軸方向はヌルとなる場合でも、Ｉ／Ｆケーブル１３を鉛直方向（Ｙ方向）に這わせることでＩ／Ｆケーブル１３から水平面内に強く電波を放射させることができる。
【００４８】
このとき、Ｉ／Ｆケーブル１３は１回以上ループした状態で接続されているため、実施の形態１で説明したように、ループの巻き数、ループの大きさ、およびループの位置によってＩ／Ｆケーブル１３をケーブルアンテナとして使用する場合のインピーダンス調整が可能となり、無線通信の品質が改善するという効果が得られる。
【００４９】
次に、図６を用いて関連技術について説明する。図６は、関連技術に係る無線通信装置の高周波電流を示す説明図である。
【００５０】
図６に示すように、給電するアンテナ２１１の他に不平衡電流から電波を放射する無給電アンテナ２１３を設ける方法がある。しかし、この方法では無線通信端末に新たに無給電アンテナ２１３を設ける必要があり、更に無給電アンテナ２１３に高い性能を持たせるためには無給電アンテナ２１３が電気的に大きい（典型的には１／４〜１／２波長）必要がある。そのため、無線通信端末が大型化するという問題があった。
【００５１】
これに対して、実施の形態２に係る無線通信装置２では、無線通信端末２１は、第１の送受信回路１１１が接続されたアンテナ２１１と、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線のうち少なくとも１つの信号線が接続された地板２１２とをさらに含み、第２の送受信回路１１２は、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線のうち、地板２１２に接続された少なくとも１つの信号線とは異なる、少なくとも１つの信号線に接続されている。
【００５２】
したがって、アンテナ２１１に流れる高周波電流とＩ／Ｆケーブル１３に流れる高周波電流が平行でなければ、各高周波電流からの放射のヌル方向は一致しないため、無線通信装置２全体で見ると、全方向に対して電波を放射できる。Ｉ／Ｆケーブル１３のアンテナとしての性能を向上させることができるため、無線通信装置２の通信品質が向上するという効果が得られる。
【００５３】
また、無線通信装置２では、関連技術のように無給電アンテナ２１３を設ける必要がないため、無線通信端末２１が大型化することを抑制できる。
【００５４】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る無線通信装置について説明する。図５は、実施の形態３に係る無線通信装置が備える無線通信端末１１と外部機器１２との接続状態を示す構成図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
【００５５】
図５に示すように、実施の形態３では、実施の形態１に対して無線通信端末の構成が異なり、かつ、Ｉ／Ｆケーブル１３による分配合成部１１３と高周波フィルタ部１２１との接続が異なっている。実施の形態３に係る無線通信装置は、無線通信端末３１、外部機器１２、およびＩ／Ｆケーブル１３を備えている。無線通信端末３１、無線通信端末１１に対して地板２１２をさらに備えている。
【００５６】
Ｉ／Ｆケーブル１３は複数の信号線（例として２本の場合を図示）からなるケーブルであり、ここでは第１の信号線１３１と第２の信号線１３２からなるケーブルである。また、図５ではＩ／Ｆケーブル１３は直線状に図示されているが、実施の形態１，２の場合と同様にＩ／Ｆケーブル１３は１回以上のループを形成した状態で接続されている。
【００５７】
次に、実施の形態３に係る無線通信装置の動作を説明する。図５に示すように、高周波信号から見ると、第１の信号線１３１の一端部と第２の信号線１３２の一端部は高周波フィルタ部１２１の内部で高周波的に短絡されている。第１の信号線１３１の他端部は高周波的に分配合成部１１３の内部で地板２１２に直接またはキャパシタ等の高周波を接続する手段を介して接続されている。第２の信号線１３２の他端部は、第１の送受信回路１１１に接続されている。図示していないが、第１の信号線１３１と第２の信号線１３２は必要に応じて第２の送受信回路１１２または第３の送受信回路１２２に低周波的に接続され、無線通信端末１１と外部機器１２との間の信号のやり取りに使用される。
【００５８】
例えば、Ｉ／Ｆケーブル１３に直接給電する場合、給電される信号線（本実施の形態３では第２の信号線１３２）とその他の信号線（本実施の形態３では第１の信号線１３１）とが近接するため、給電される信号線の高周波でのインピーダンスが極端に低下する。そのため、給電回路（本実施の形態３では第１の送受信回路１１１）とインピーダンス整合を図ることが難しいという問題がある。
【００５９】
これに対して、実施の形態３では、無線通信端末３１は、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線１３１，１３２のうち少なくとも１つの信号線１３１が接続された地板２１２をさらに含み、第１の送受信回路１１１は、Ｉ／Ｆケーブル１３を構成する複数の信号線１３１，１３２のうち、地板２１２に接続された少なくとも１つの信号線１３１とは異なる、少なくとも１つの信号線１３２に接続され、第１の送受信回路１１１に接続された少なくとも１つの信号線１３２の外部機器１２側の端部と、地板２１２に接続された少なくとも１つの信号線１３１の外部機器１２側の端部とが短絡されている。
【００６０】
したがって、第１の送受信回路１１１からＩ／Ｆケーブル１３側を見ると折り返しモノポールアンテナと見なせる。折り返しモノポールアンテナはモノポールアンテナと比較してインピーダンスを高められることが知られているため、第２の信号線１３２だけでモノポールアンテナとして使用するよりもインピーダンスを高めることができ、かつインピーダンス整合が容易となる。これにより、空間に放射する電波強度をさらに高めることができる。
【００６１】
＜その他の変形例＞
実施の形態１〜３において、構成要素の配置および形状を変更したりすることも可能である。例えば、アンテナにインダクタまたはキャパシタを装荷しインピーダンスの整合状態を改善することはアンテナ技術として一般的であり、本明細書に記載されたケーブルアンテナを含めたアンテナに適用されるのは容易に想定される変更である。また、アンテナを分岐させたり長さの異なる非励振素子を組み合わせたりすることでアンテナを複数周波数に対応させること、アンテナを基板上に銅箔パターンで作製することで小型化および低コスト化を実現することなども当該分野で一般的な技術であり、適用が想定される。
【００６２】
また上記では、無線通信端末と外部機器はＩ／Ｆケーブルを介して信号をやり取りするとして説明を行ったが、これに代えて例えば電源を供給する等の電圧が変化しない信号線を採用しても、ケーブルアンテナに関する効果が得られることは明らかである。
【００６３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２  無線通信装置、１１  無線通信端末、１２  外部機器、１３  Ｉ／Ｆケーブル、２１，３１  無線通信端末、１１１  第１の送受信回路、１１２  第２の送受信回路、１１３  分配合成部、１２２  第３の送受信回路、１３１，１３２  信号線、２１１  アンテナ、２１２  地板。
【図１】
2020102759.tif 000003
【図２】
2020102759.tif 000004
【図３】
2020102759.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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