(57)【要約】【課題】  アンテナに対する基板の大きさや周囲の導体の存在による影響が少なく、筐体や基板設計の自由度の制限を少なくして高周波回路の調整が不要な電子回路モジュールを提供する。回路設計者がアンテナや高周波回路の高度な知識を必要とせずに無線通信機能を実現できる電子回路モジュールを提供する。【解決手段】  アンテナとインピーダンス整合回路と高周波送受信回路を同一印刷配線基板上に実装し、アンテナは、前記印刷配線基板上に導体パターンで構成された線路長が使用周波数の１／２波長に略等しいループをもったブラウンアンテナで、その導体パターンをミアンダ形状にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４００ＭＨｚ帯特定小電力無線局または３００ＭＨｚ帯微弱電波無線で使用する無線通信モジュールで、アンテナとインピーダンス整合回路と高周波送受信回路が同一印刷配線基板上に実装され、前記アンテナは、前記印刷配線基板上に導体パターンで形成され、線路長が使用周波数の１／２波長に略等しいループをもったブラウンアンテナであり、その導体パターンをミアンダ形状にしたことを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項２】
前記アンテナの一対の給電点は、前記印刷配線基板の対向する二辺の近傍にそれぞれを配置し、一方の給電点を接地することを特徴とする請求項１の無線通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、特定小電力無線局および微弱電波による無線通信機能を有する電子回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年様々な機器のワイヤレス化が進んでいる。特に無線ＬＡＮやリモートキーレスエントリーシステムなどの近距離無線によるデータ通信機器は、応用範囲が広く今後も更なる普及が見込まれる市場である。【０００３】  このような近距離無線データ通信に利用できる周波数帯として日本国内で公認されているのは、特定小電力無線局の４００ＭＨｚ帯、１２００ＭＨｚ帯、２４００ＭＨｚ帯と、主に３００ＭＨｚ帯の微弱電波である。特に４００ＭＨｚ帯の特定小電力無線局と３００ＭＨｚ帯の微弱電波は、比較的簡単な回路構成で低消費電力の無線通信機器が実現できるため用途が広い。またこの周波数帯の無線通信回路をワンチップにしたＩＣや回路モジュールが市場に出ていることも近距離無線データ通信機器への要求が大きいことを示している。【０００４】  しかし前記のＩＣや回路モジュールは、主にベースバンド回路と高周波送受信回路までしか含まれていないため、送受信に関わる回路設計を簡略化できてもアンテナだけは別途設計するか既存の製品を購入または特注しなければならない。更にアンテナと高周波送受信回路とのインピーダンス整合を検討する必要もある。【０００５】  周波数が３００ＭＨｚから４００ＭＨｚでは一般的な１／４波長モノポールアンテナは、アンテナ自体の形状が大きくなり、また筐体（地板）が小さくなると能率が低下するので装置の小型化には不向きである。近年この周波数帯域で小型化した誘電体アンテナが開発されているが、実装する印刷配線基板の大きさに合わせて個別に特性を調整する必要があり基板設計に制限がでる。また比較的小型で能率の良いアンテナとしてループアンテナが代表的であるが、小型化することにより帯域幅が狭くなりこれに対応したインピーダンス整合回路のバラツキを吸収するための調整を必要とする。【０００６】  アンテナおよびアンテナのインピーダンス整合回路の設計は、電波伝搬および高周波回路に関する知識や高価な専用測定設備が必要であり、一般的な電子回路設計技術者が容易に踏み込めない領域である。このように無線通信の需要が増加し、それに対応したＩＣや回路モジュールが市場に出ていても、無線装置の設計にはアンテナおよび高周波回路設計という特殊な技術を必要とすることが更なる無線通信の用途の拡大に障害となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、アンテナに対する基板の大きさや周囲の導体の存在による影響が少なく、筐体や基板設計の自由度の制限を少なくして高周波回路の調整が不要な電子回路モジュールを提供するものである。また回路設計者がアンテナや高周波回路の高度な知識を必要とせずに無線通信機能を実現できる電子回路モジュールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、４００ＭＨｚ帯特定小電力無線局または３００ＭＨｚ帯微弱電波無線で使用する無線通信モジュールで、アンテナとインピーダンス整合回路と高周波送受信回路が同一印刷配線基板上に実装され、前記アンテナは、前記印刷配線基板上に導体パターンで構成された線路長が使用周波数の１／２波長に略等しいループをもったブラウンアンテナであり、その導体パターンをミアンダ形状にしたことを特徴とする無線通信モジュールをもって上記課題を解決するものである。【０００９】  加えて前記アンテナの一対の給電点は、前記印刷配線基板上にて一定の距離をおいて配置されることを特徴とした前記無線通信モジュールでもある。
【発明の効果】
【００１０】  本発明は、アンテナとインピーダンス整合回路と高周波送受信回路を一体とした無線通信モジュールを提供することにより、電子回路設計者が高周波回路やアンテナに関する専門的知識を多く必要とせずに無線通信装置を開発できる。また本モジュールに内蔵のアンテナは、周囲の影響を受けにくいので筐体設計の自由度に制限が少ない。これらの特徴により特定小電力無線局や微弱電波による近距離無線通信機器の開発速度を加速し応用範囲を更に広げることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１１】  以下に本発明の詳細を具体的事例で説明する。図１は、本発明による無線通信モジュールの構成の一例を示したものである。１はアンテナ、２はインピーダンス整合回路、３は高周波受信回路、４は高周波送信回路、５は送受信ベースバンド回路、６は無線通信モジュール本体である。本発明による無線通信モジュールは、高周波回路だけでなくその内部にアンテナとインピーダンス整合回路を含んでいることが特徴である。なおここに示した構成は一例であって、この他に送信のみあるいは受信のみの構成やＣＰＵなどの制御回路やインターフェース回路などを含むことも可能である。【００１２】  次に図２、および図３に本発明の無線通信モジュールに内蔵されるアンテナの概略を示す。図２および図３において１はアンテナ、７はアンテナの一対の給電点、８は地板（グランドプレーン）、９は印刷配線基板である。１アンテナおよび８地板は、９印刷配線基板上に導体で形成された電気回路の一部である。本発明人の試験結果によれば、図２および図３のアンテナパターンにより、３１５ＭＨｚおよび４２６ＭＨｚにおいて印刷配線基板の外形が４５ｍｍ×２５ｍｍ程度で良好な特性が得られている。【００１３】  前記アンテナの配線パターンについて詳細に説明する。本アンテナの基本構成は、図４に示す線路長が１／２波長のブラウンアンテナである。このままでは３００ＭＨｚ帯のアンテナを構成したとき全長が２５ｃｍ程度になってしまうため、図５に示すように折り返しを設けて高さを抑制し、更に線路全体をミアンダ形状にしたものが図２および図３のパターンである。【００１４】  このアンテナは、線路長が約１／２波長であるため周波数帯域幅が広く、インピーダンス整合回路のバラツキに対して周波数帯域幅に余裕があるのでインピーダンス整合回路の無調整化が可能である。【００１５】  本アンテナは基本的に電界アンテナであるが、図２および図３に示すように一対の給電点を印刷配線基板の対抗する二辺の近傍に配し一方を接地することで本アンテナのパターンは、地板を介して閉じたループを形成するため磁界アンテナとしての特性を併せ持つ。人体や導電体に近接したところでは電界成分が減衰して磁界成分が増加する傾向にあるため、本アンテナは、このような周囲の状態による効率の劣化が少ない。【００１６】  本アンテナ単体の特性インピーダンスは、高周波回路で標準的な５０Ωではないのでインピーダンス整合回路は必須である。本モジュールは、無線通信回路の主要部分であるアンテナ、インピーダンス整合回路、高周波送受信回路を総合して提供する。
【産業上の利用可能性】
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】  本発明による無線通信モジュールの構成
【図２】  本モジュールに内蔵するアンテナのパターン１
【図３】  本モジュールに内蔵するアンテナのパターン２
【図４】  基本的なアンテナの例
【図５】  折り曲げたブラウンアンテナの例
【符号の説明】
【００１８】  １  アンテナ
２  インピーダンス整合回路
３  高周波受信回路
４  高周波送信回路
５  送受信ベースバンド回路
６  無線通信モジュール本体
７  アンテナ給電点
８  地板（グランドプレーン）
９  印刷配線基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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