(57)【要約】  通信デバイスは、ＮＦＣ回路および非ＮＦＣ回路によって共有されるアンテナ構造体を備える。アンテナ構造体は放射器およびアンテナ接地部を有し、ＮＦＣ回路と放射器とは、ＮＦＣ給電経路を使用することによって第１のノードにおいて結合され、非ＮＦＣ回路と放射器とは、非ＮＦＣ給電経路を使用することによって第２のノードにおいて結合され、非ＮＦＣ給電経路は、第１のコンデンサおよび第２のコンデンサを含み、第２のコンデンサの容量値は、第１のコンデンサの容量値より大きく、放射器は、第１のノードと第２のノードとの間の第１の部分を形成し、放射器は第２の部分をさらに含み、第２の部分の一端はアンテナ接地部に結合され、他端は第１の部分に接続され、第２の部分の電気長は、低周波信号の共振周波数に対応する１／４波長より短く、第２の部分の電気長は第１の部分の電気長より長く、放射器は、第１のノードから放射器の終点までの第３の部分をさらに含む。
2019528602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近距離無線通信ＮＦＣ信号を処理するよう構成されるＮＦＣ回路と、
少なくとも１つの低周波信号および少なくとも１つの高周波信号を処理するよう構成される非ＮＦＣ回路であって、前記低周波信号および前記高周波信号は共に非ＮＦＣ信号である、非ＮＦＣ回路と、
前記ＮＦＣ回路および前記非ＮＦＣ回路に結合された、放射器およびアンテナ接地部を有するアンテナ構造体と
を備え、
前記ＮＦＣ回路と前記放射器とは、ＮＦＣ給電経路を使用することによって結合され、前記ＮＦＣ給電経路はローパス回路を有し、前記ＮＦＣ給電経路と前記放射器との接続点は第１のノードであり、
前記非ＮＦＣ回路と前記放射器とは、非ＮＦＣ給電経路を使用することによって結合され、前記非ＮＦＣ給電経路は、第１のハイパス回路および第１のコンデンサを有し、前記第１のハイパス回路は第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの容量値は、前記第１のコンデンサの容量値より大きく、前記非ＮＦＣ給電経路と前記放射器との接続点は第２のノードであり、
前記放射器は、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の第１の部分を形成し、
前記放射器は第２の部分をさらに含み、前記第２の部分の第１の端部は前記アンテナ接地部に結合され、前記第２の部分の第２の端部は前記放射器の前記第１の部分に接続され、前記第２の部分の電気長は、前記低周波信号の共振周波数に対応する１／４波長より短く、前記第２の部分の前記電気長は、前記第１の部分の電気長より長く、
前記放射器は、前記第１のノードから前記放射器の終点までの第３の部分をさらに含む、
通信デバイス。
【請求項２】
プリント回路基板を備え、前記アンテナ接地部は前記プリント回路基板上に形成される、
請求項１に記載の通信デバイス。
【請求項３】
前記放射器は、前記通信デバイスの第１の導電性側部フレーム上に形成される、
請求項２に記載の通信デバイス。
【請求項４】
前記通信デバイスの第２の導電性側部フレームが前記アンテナ接地部に接続され、前記放射器の前記終点と前記第２の導電性側部フレームとの間に非導電性材料を充填してスロットが形成される、
請求項３に記載の通信デバイス。
【請求項５】
前記第１のハイパス回路は、前記プリント回路基板上に配置され、第１の電気接続デバイスを使用することによって前記放射器に接続され、前記アンテナ接地部は、第２の電気接続デバイスを使用することによって前記放射器に接続され、前記ローパス回路は、前記プリント回路基板上に配置され、第３の電気接続デバイスを使用することによって前記放射器に接続される、
請求項２から４のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項６】
前記第１の電気接続デバイス、前記第２の電気接続デバイス、または前記第３の電気接続デバイスは、ネジまたはバネ板を含む、
請求項５に記載の通信デバイス。
【請求項７】
前記第２のコンデンサの前記容量値が前記第１のコンデンサの前記容量値より大きいことは、具体的に、前記第２のコンデンサの前記容量値が、前記第１のコンデンサの前記容量値より少なくとも１桁大きいことを意味する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項８】
前記第１のコンデンサの前記容量値は３ｐＦより小さく、かつ前記第２のコンデンサの前記容量値は３２ｐＦより大きいか、または、前記第１のコンデンサの前記容量値は０．９ｐＦより小さく、かつ前記第２のコンデンサの前記容量値は９０ｐＦより大きい、
請求項７に記載の通信デバイス。
【請求項９】
前記低周波信号の動作周波数は９６０ＭＨｚより小さく、前記高周波信号の動作周波数は１７１０ＭＨｚと２６９０ＭＨｚとの間である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項１０】
前記放射器の前記終点と前記アンテナ接地部との間にスロットが含まれ、前記スロットおよび前記第２の部分はそれぞれ前記ＮＦＣ給電経路の両側に位置し、前記ＮＦＣ給電経路の前記第２の部分側には前記放射器と前記側部フレームとの間にスロットは配置されない、
請求項１から７のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術分野に関し、特には、通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近距離無線通信（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＮＦＣ）は、短距離非接触通信技術であり、近距離無線通信の動作周波数は、１３．５６ＭＨｚである。
【０００３】
この技術を用いると、非接触のポイントツーポイントのデータの伝送および交換が通信デバイス間で可能となる。当該技術がモバイル通信技術と組み合わされることにより、電子決済、本人認証、チケット購入、および、なりすまし対策などの複数のサービス機能が実現される。
【０００４】
ＮＦＣ機能をサポートするよう設計された従来のＮＦＣアンテナは、通常、回路コイルおよびフェライト材料を含む。しかしながら、このようにして実現された従来のＮＦＣアンテナは、面積が大きく、コストが高く、通信デバイスの厚さが増す。したがって、研究者は常に新たなＮＦＣアンテナの解決手段を提案することに専念している。
【０００５】
特許ＣＮ２０４７６０５２８Ｕにおいて、アンテナ構造体および電子デバイスが提供されている。当該アンテナ構造体は、非近距離無線通信回路に関連する信号を処理するよう構成されてよい。当該アンテナ構造体はさらに、近距離無線通信回路に関連する信号を処理するための近距離無線通信ループアンテナを形成する部分を有する。当該アンテナ構造体において、近距離無線通信回路および非近距離無線通信回路は、まず、１つのノードに接続され、次に、給電経路を使用することによってアンテナ共振素子に接続される。当該アンテナ構造体において、非近距離無線通信回路と近距離無線通信回路とアンテナ共振素子とは同一ノードに接続されるので、近距離無線通信回路に対応するアンテナ共振素子の長さは、非近距離無線通信回路に対応するアンテナ共振素子の長さによって制限され、それにより近距離無線通信回路の信号放射能力に影響を及ぼす。加えて、当該アンテナ構造体においては、非近距離無線通信回路が複数の周波数帯域において動作するとき、少なくとも２つのブランチ、例えば、当該特許において言及されている低周波数帯域ブランチおよび高周波数帯域ブランチ、は別々に設計される必要がある。高周波数帯域ブランチは、近距離無線通信回路に対応するアンテナ共振素子と共有する部分がない。したがって、端末の空間が限られている場合、当該特許において提供されている比較的大きい寸法のアンテナ構造体が使用され得る。加えて、アンテナ共振素子が端末の金属フレーム上に形成される状況では、グラウンドと高周波数帯域ブランチの終点との間、およびグラウンドと低周波数帯域ブランチの終点との間にスロットが確保される必要がある。この場合、通信デバイスの金属フレーム上に少なくとも２つの非金属ストラップが配置される必要があり、構造上の一貫性が断たれる。
【０００６】
特許ＵＳ２０１５／０２４９４８５Ａ１は、近距離用アンテナを含む電子デバイスを開示している。当該近距離用アンテナは逆Ｆアンテナ構造体を使用し、非近距離無線通信回路および近距離無線通信回路は、当該アンテナ構造体を共有する。当該アンテナ構造体において、非近距離無線通信回路が複数の周波数帯域において動作するとき、少なくとも２つのブランチ、例えば、当該特許において言及されている低周波数帯域ブランチおよび高周波数帯域ブランチは、別々に設計される必要がある。当該２つのブランチはそれぞれ、非近接場回路とアンテナ共振素子との間の接続ノードの両側に形成される。アンテナ共振素子が端末の金属フレームであるとき、グラウンドと高周波数帯域ブランチの終点との間、およびグラウンドと低周波数帯域ブランチの終点との間にスロットが確保される必要がある。この場合、金属フレーム上に少なくとも２つの非金属ストラップが配置される必要があり、構造上の一貫性が断たれる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は通信デバイスを提供し、当該通信デバイスは、複数の非ＮＦＣ信号とＮＦＣ信号とによって共有されるアンテナ構造体を備える。
【０００８】
一態様において、本発明は通信デバイスを提供する。当該通信デバイスは、近距離無線通信ＮＦＣ信号を処理するよう構成されるＮＦＣ回路と、少なくとも１つの低周波信号および少なくとも１つの高周波信号を処理するよう構成される非ＮＦＣ回路であって、低周波信号および高周波信号は共に非ＮＦＣ信号である、非ＮＦＣ回路と、ＮＦＣ回路および非ＮＦＣ回路に結合された、放射器およびアンテナ接地部を有するアンテナ構造体とを備え、ＮＦＣ回路と放射器とは、ＮＦＣ給電経路を使用することによって結合され、ＮＦＣ給電経路はローパス回路を有し、ＮＦＣ給電経路と放射器との接続点は第１のノードであり、非ＮＦＣ回路と放射器とは、非ＮＦＣ給電経路を使用することによって結合され、非ＮＦＣ給電経路は、第１のハイパス回路および第１のコンデンサを有し、第１のハイパス回路は第２のコンデンサを含み、第２のコンデンサの容量値は、第１のコンデンサの容量値より大きく、非ＮＦＣ給電経路と放射器との接続点は第２のノードであり、放射器は、第１のノードと第２のノードとの間の第１の部分を形成し、放射器は第２の部分をさらに含み、第２の部分の第１の端部はアンテナ接地部に結合され、第２の部分の第２の端部は放射器の第１の部分に接続され、第２の部分の電気長は、低周波信号の共振周波数に対応する１／４波長より短く、第２の部分の電気長は、第１の部分の電気長より長く、放射器は、第１のノードから放射器の終点までの第３の部分をさらに含む。当該デバイスを使用することによって、アンテナ構造体がＮＦＣ信号および複数の非ＮＦＣ信号の両方をサポートでき、アンテナ構造体の寸法は比較的小さい。
【０００９】
通信デバイスは、プリント回路基板を含み、アンテナ接地部は、プリント回路基板上に形成される。
【００１０】
放射器は、通信デバイスの第１の導電性側部フレーム上に形成され、その結果、金属フレームがアンテナとして使用される。
【００１１】
通信デバイスの第２の導電性側部フレームがアンテナ接地部に接続され、放射器の終点と第２の導電性側部フレームとの間に非導電性材料を充填してスロットを形成し、これにより、アンテナ接地部の面積が拡大する。
【００１２】
第１のハイパス回路は、プリント回路基板上に配置され、第１の電気接続デバイスを使用することによって放射器に接続される。アンテナ接地部は、第２の電気接続デバイスを使用することによって放射器に接続される。ローパス回路は、プリント回路基板に配置され、第３の電気接続デバイスを使用することによって放射器に接続される。したがって、デバイスの内部構成の柔軟性が向上する。
【００１３】
第１の電気接続デバイス、第２の電気接続デバイス、または第３の電気接続デバイスは、バネ板、ネジ、導電性発泡体、バネ、導電性布、または導電性接着剤を含む。
【００１４】
第２のコンデンサの容量値が第１のコンデンサの容量値より大きいことは、具体的に、第２のコンデンサの容量値が、第１のコンデンサの容量値より少なくとも１桁大きいことを意味する。
【００１５】
第１のコンデンサ容量値は３ｐＦより小さく、かつ第２のコンデンサの容量値は３２ｐＦより大きいか、または、第１のコンデンサの容量値は０．９ｐＦより小さく、かつ第２のコンデンサの容量値は９０ｐＦより大きい。したがって、第２のコンデンサはＮＦＣ信号を遮り、第１のコンデンサと放射器の別の部分とが低周波共振構造を形成してよい。
【００１６】
低周波信号の動作周波数は９６０ＭＨｚより小さく、高周波信号の動作周波数は１７１０ＭＨｚと２６９０ＭＨｚとの間である。
【００１７】
第２の部分の接地ブランチは、アンテナの動作周波数を増大させるべく、単極多投スイッチ、投端、電気特性の異なる複数のコンデンサおよびインダクタ、またはこれらの組み合わせをさらに有する。
【００１８】
通信デバイスはさらにスイッチング回路を含み、スイッチング回路の一端は、第１のコンデンサと第１のハイパス回路との間の点に接続され、スイッチング回路の他端は、アンテナ接地部に結合される。スイッチング回路は、単極多投スイッチ、ならびに、複数の投端に接続される異なるコンデンサおよびインダクタ、またはこれらの組み合わせを含む。このようにして、アンテナの動作周波数をさらに増大させることができる。
【００１９】
放射器の終点とアンテナ接地部との間にスロットが含まれ、当該スロットおよび第２の部分はそれぞれＮＦＣ給電経路の両側に位置し、ＮＦＣ給電経路の第２の部分側には放射器と側部フレームとの間にスロットは配置されない。したがって、上述のアンテナ構造体は、通信デバイス上にスロットを１つだけ配置することによって実現されてよく、その結果、通信デバイス上の合計スロット数が減り、構造の一体性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信デバイスの外部構造の概略図である。
【００２１】
【図２】本発明の一実施形態に係る通信デバイスの内部構成の概略図である。
【００２２】
【図３】本発明の一実施形態に係るアンテナの概略構造図である。
【００２３】
【図４ａ】本発明の一実施形態に係る通信デバイスの概略図である。
【００２４】
【図４ｂ】本発明の一実施形態に係る通信デバイスの概略図である。
【００２５】
【図５】本発明の一実施形態に係る通信デバイスの概略図である。
【００２６】
【図６】本発明の一実施形態に係るスイッチング回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態の目的、技術的解決手段、および利点をより明確にするべく、本発明の実施形態における添付の図面に関連して、本発明の実施形態における技術的解決手段を以下で明確に説明する。説明された実施形態が、本発明の実施形態のすべてではなく一部であることは明らかである。創造的な努力なく本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００２８】
図１を参照すると、図１は、本発明の一実施形態に係る通信デバイスの外部構造の概略図である。本発明において使用される通信デバイスは、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ルータ、ホームゲートウェイ、セットトップボックス、および車載デバイス等を含む。本明細書において用語として使用される「通信デバイス」は、端末製品、電子デバイス、通信製品、ハンドヘルド端末、および携帯端末などの用語で置き換えられてよい。
【００２９】
例えば、通信デバイス１００は、立方体に類似した形状をしており、前面カバー１２０、側部フレーム１３０、および背面カバー（図中には示されていない）を備えてよい。側部フレーム１３０は、上フレーム、下フレーム、左フレーム、および右フレームに分割されてよい。これらのフレームは互いに接続され、接合部において特定のラジアンまたは面取り部を形成してよい。
【００３０】
側部フレームに、キーパッド、カードトレイカバー、スピーカ開口部、ＵＳＢ用ジャック、ヘッドセット用ジャック、およびマイクポートが配置されてよい。図１は、下フレーム上に配置されたＵＳＢ用ジャック１５０を概略的に示している。
【００３１】
前面カバー１２０の表面には、画面、キーパッド領域、およびスピーカ開口部等が配置されてよい。図１は、前面カバーの表面上の、上フレーム近傍の位置に配置されたスピーカ開口部１４０を概略的に示している。
【００３２】
図２を参照すると、図２は、本発明の一実施形態に係る通信デバイス１００の内部構成の概略図である。通信デバイス１００は、ベースバンド処理回路２０１および無線周波数通信回路２０２を備える。
【００３３】
無線周波数通信回路２０２は、複数の無線周波数通信帯域における無線通信をサポートするよう構成されてよい。無線周波数通信の周波数帯域は、７０４ＭＨｚ〜７１６ＭＨｚ、１７００ＭＨｚ〜１７５５ＭＨｚ、または１８５０ＭＨｚ〜１９００ＭＨｚなどのロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ＬＴＥ）周波数帯域、８２４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚなどのグローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＧＳＭ（登録商標））周波数帯域、および、１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚなどのワイドバンド符号分割多重アクセス（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、ＷＣＤＭＡ（登録商標））周波数帯域等を含む。異なる無線周波数通信の周波数帯域は、異なる無線周波数通信回路に対応している。例えば、ＧＳＭ（登録商標）周波数帯域は、ＧＳＭ（登録商標）回路２０３に対応しており、ＬＴＥ周波数帯域は、ＬＴＥ回路２０４に対応しており、ＷＣＤＭＡ（登録商標）周波数帯域は、ＷＣＤＭＡ（登録商標）回路２０５に対応している。これらの回路は独立して配置されてよく、または、複数の回路が共有部分を有してよい。
【００３４】
無線周波数通信回路２０２は、アンテナ構造体２０７をさらに有する。アンテナ構造体２０７は、通信デバイス１００内に配置されてよい。例えば、アンテナ構造体２０７は、プリント回路基板上に配置されてよく、または、誘電体支持部の表面上に配置されてよい。
【００３５】
通信デバイス１００の導電性フレームの一部が、アンテナ構造体２０７の一部または全部を形成してよい。図１に関連して、導電性フレームは、通信デバイス１００の側部フレーム１３０であってよく、または、導電性フレームは、通信デバイス１００の前面または背面に位置してよい。例えば、画面を備える通信デバイスでは、画面縁部の金属部分が通信デバイスの導電性フレームとして使用される。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態に係るアンテナの概略構造図である。通信デバイス１００は、ＮＦＣ信号を処理するよう構成されるＮＦＣ回路３０１と、少なくとも１つの低周波信号および少なくとも１つの高周波信号を処理するよう構成される非ＮＦＣ回路３０２であって、低周波信号および高周波信号は共に非ＮＦＣ信号である、非ＮＦＣ回路３０２と、ＮＦＣ回路３０１および非ＮＦＣ回路３０２に結合されたアンテナ構造体３０３とを備える。アンテナ構造体３０３は、放射器３０４およびアンテナ接地部３０５を有し、ＮＦＣ回路３０１と放射器３０４とはＮＦＣ給電経路３０６を使用することによって結合され、ＮＦＣ給電経路３０６と放射器３０４との接続点は第１のノードＡであり、ＮＦＣ給電経路はローパス回路３１０を有する。非ＮＦＣ回路３０２と放射器３０４とは、非ＮＦＣ給電経路３０７を使用することによって結合され、非ＮＦＣ給電経路３０７と放射器３０４との接続点は第２のノードＢであり、非ＮＦＣ給電経路３０７は、第１のハイパス回路３０８および第１のコンデンサ３０９を有し、第１のハイパス回路３０８は、第２のコンデンサ（図には示されていない）を含み、第２のコンデンサの容量値は、第１のコンデンサ３０９の容量値より大きい。放射器３０４は、第１のノードＡと第２のノードＢとの間の第１の部分３１１を形成し、放射器３０４は第２の部分３１２をさらに含み、第２の部分３１２の第１の端部はアンテナ接地部３０５に結合され、第２の部分３１２の第２の端部は、放射器３０４の第１の部分３１１に接続され、第２の部分３１２の電気長は、低周波信号の共振周波数に対応する１／４波長より短く、第２の部分３１２の電気長は、第１の部分３１１の電気長より長い。放射器３０４は、第１のノードＡから放射器の終点Ｃまでの第３の部分をさらに含む。
【００３７】
放射器の終点Ｃがアンテナ接地部に近接しているとき、放射器の終点Ｃとアンテナ接地部との間にスロットが含まれると理解され得る。
【００３８】
任意で、放射器３０４は、アルミニウム、銅、銀、および金などの材料で作られる。これらの材料は、単独で使用されてよく、または、組み合わせて使用されてよい。放射器３０４は、連続構造体であってよく、または、複数の放射器副部分を含んでよく、複数の放射器副部分は、空気、インダクタ、またはコンデンサを使用することによって互いに結合される。
【００３９】
通信デバイス１００はプリント回路基板４０１を備える。任意で、図４ａを参照すると、アンテナ接地部３０５は、プリント回路基板４０１上に形成される。当業者であれば、どのようにしてアンテナ接地部をプリント回路基板上に形成するかについては詳しいので、ここで詳細は説明しない。あるいは、図４ｂを参照すると、放射器３０４が通信デバイス１００の導電性筐体を使用することによって実現されるとき、導電性筐体の別の部分がアンテナ接地部３０５に接続される。例えば、アンテナ接地部３０５がプリント回路基板４０１上に形成され、フレーム接地部４０３を使用することによって側部フレーム１３０がアンテナ接地部３０５に接続され、接地された側部フレーム１３０と放射器の終点Ｃとの間にガラスまたはプラスチックなどの非導電性材料が充填されて、スロット４０２が形成される。
【００４０】
本発明の実施形態において、「アンテナ接地部」は、基本的には同一のものを意味するために使用する「グラウンド」、「アンテナグラウンド」、および「グラウンドプレーン」などの言葉によって置き換えられてよいことに留意されたい。アンテナ接地部は、無線周波数送受信機回路の接地ケーブルに接続され、アンテナ接地部は、アンテナ動作波長よりも長い寸法を有する。
【００４１】
任意で、バネ、ネジ、バネ板、導電性布、導電性発泡体、または導電性接着剤などの電気接続デバイスがプリント回路基板上に配置される。第１のハイパス回路３０８は、プリント回路基板上に配置され、電気接続デバイスを使用することによって放射器３０４に接続される。アンテナ接地部３０５は、別の電気接続デバイスを使用することによって放射器３０４に接続される。ローパス回路３１０は、プリント回路基板上に配置され、さらに別の電気接続デバイスを使用することによって放射器３０４に接続される。
【００４２】
放射器３０４とアンテナ接地部３０５との間には、空気、プラスチック、セラミック、または別の誘電体材料が充填される。
【００４３】
ＮＦＣ給電経路３０６、非ＮＦＣ給電経路３０７、および、第２の部分の一部（図４ａまたは図４ｂに示すような接地経路４０４）は、空気、プラスチック、セラミック、または別の誘電体材料によって形成される領域を横断する。
【００４４】
図１および図４ａに関連して、ＮＦＣ回路３０１は、送信および受信したＮＦＣ信号を処理する。ＮＦＣ回路３０１は、信号生成回路、変調または復調回路、電力増幅回路、フィルタ回路、デュプレックス回路、バラン回路、および整合回路等を含んでよい。ＮＦＣ回路３０１は、コンデンサ、インダクタ、およびスイッチなどの素子を含む回路であってよく、これらの素子は、直列または並列に接続されてよい。ＮＦＣ回路３０１は、処理機能を有するプロセッサを有し、または、ＮＦＣ回路３０１は、そのような処理機能を有するプロセッサに接続される。プロセッサは、事前設定されたコードを呼び出して、事前設定されたアルゴリズムを実行してよい。ＮＦＣ回路３０１は、回路内の、スイッチの開閉、容量値、またはインダクタンス値等をプロセッサの事前設定されたアルゴリズムにしたがって制御する。ＮＦＣ信号を送信する例において、送信予定のＮＦＣ信号が、プロセッサの事前設定されたアルゴリズムにしたがってＮＦＣ回路３０１からＮＦＣ給電経路３０６を通って第１のノードＡに送られ、第１の部分３１１、第２の部分３１２、およびアンテナ接地部３０５を使用することによって環状電流経路（矢印のついた破線を参照されたい）が形成される。
【００４５】
非ＮＦＣ回路３０２は、少なくとも１つの低周波信号および少なくとも１つの高周波信号を処理するよう構成される。ここで、低周波信号および高周波信号は共に非ＮＦＣ信号である。非ＮＦＣ回路３０２は、信号生成回路、変調または復調回路、電力増幅回路、フィルタ回路、デュプレックス回路、バラン回路、および整合回路等を含んでよい。非ＮＦＣ回路３０２は、コンデンサ、インダクタ、およびスイッチなどの素子を含む回路であってよく、これらの素子は、直列または並列に接続されてよい。非ＮＦＣ回路３０２は、処理機能を有するプロセッサを有し、または、非ＮＦＣ回路３０２は、そのような処理機能を有するプロセッサに接続されてよい。プロセッサは、事前設定されたコードを呼び出して、事前設定されたアルゴリズムを実行してよい。非ＮＦＣ回路３０２は、回路内の、スイッチの開閉、容量値、またはインダクタンス値等をプロセッサの事前設定されたアルゴリズムにしたがって制御する。信号を送信する例においてさらに、送信予定の低周波信号が、プロセッサの事前設定されたアルゴリズムにしたがって非ＮＦＣ回路３０２から非ＮＦＣ給電経路３０７を通って第２のノードＢに送られ、主に放射器３０４の第２の部分３１２を使用することによって放射される。任意で、低周波信号の動作周波数は、９６０ＭＨｚより小さい。
【００４６】
低周波信号の場合、第１のコンデンサ３０９、第２の部分３１２、およびアンテナ接地部３０５が低周波共振構造を構成し、第１の部分３１１および第３の部分ＡＣが主にインピーダンス整合に使用されることにさらに留意されたい。低周波共振構造の電気長は、低周波信号の共振周波数に対応する１／４波長より短い。
【００４７】
低周波共振構造を形成するためには、第１のコンデンサ３０９の容量値が３ｐＦより小さいこと、および、第２のコンデンサの容量値が第１のコンデンサ３０９の容量値より大きいということが、具体的には第２のコンデンサの容量値が第１のコンデンサ３０９の容量値より少なくとも一桁大きいことを意味することが好ましいことにさらに留意されたい。例えば、第１のコンデンサ３０９の容量値が３ｐＦより小さく、第２のコンデンサの容量値が３３ｐＦより大きく、第２のコンデンサの容量値は第１のコンデンサ３０９の容量値より１０倍大きいか、または、第１のコンデンサ３０９の容量値が０．９ｐＦより小さく、第２のコンデンサの容量値が９０ｐＦより大きく、第２のコンデンサの容量値は第１のコンデンサ３０９の容量値より１００倍大きい。
【００４８】
任意で、第１のコンデンサ３０９は、集中素子を使用することによって、または、プリント回路基板上で配線し結合させることによって実現される。任意で、第２のコンデンサの容量値が比較的大きいとき、第２のコンデンサは、複数のコンデンサを並列に接続することによって実現される。
【００４９】
第２のコンデンサは主にＮＦＣ信号を遮って、ＮＦＣ信号を非ＮＦＣ給電経路を使用してアンテナ接地部に接続することを回避する。しかしながら、第２のコンデンサは、非ＮＦＣ信号は遮らない。
【００５０】
非ＮＦＣ給電経路３０７において、第１のコンデンサ３０９の位置および第１のハイパス回路３０８の位置は入れ替えられてよいことに留意されたい。非ＮＦＣ給電経路３０７は、整合回路をさらに含んでよい。
【００５１】
さらに図１を参照すると、高周波信号が送信されるとき、送信予定の高周波信号が、非ＮＦＣ回路３０２から非ＮＦＣ給電経路を通って第２のノードＢに送られ、次に、主に第１の部分および第３の部分を使用することによって放射される。任意で、高周波信号の動作周波数は、１７１０ＭＨｚと２６９０ＭＨｚとの間である。
【００５２】
信号のカバレッジエリアをさらに拡張するべく、図３および図５を参照すると、放射器３０４の第２の部分３１２に、すなわち、アンテナ接地部３０５と非ＮＦＣ給電経路３０７との間に、接地ブランチ５０２が追加される。接地ブランチ５０２の一端は放射器３０４に接続され、他端はアンテナ接地部３０５に接続される。接地ブランチ５０２は、第２のハイパス回路５０１を有し、第２のハイパス回路５０１は、少なくとも１つの第３のコンデンサを含む。任意で、第３のコンデンサの容量値は、第２のコンデンサの容量値に近似している。
【００５３】
さらに、接地ブランチ５０２は、アンテナの動作周波数を増大させるべく、単極多投スイッチ、投端、電気特性の異なる複数のコンデンサおよびインダクタ、またはこれらの組み合わせをさらに有する。
【００５４】
加えて、図５および図６に関連して、通信デバイスはスイッチング回路５０３をさらに備え、スイッチング回路５０３の一端Ｄは、第１のコンデンサ３０９と第１のハイパス回路３０８との間の点に接続され、スイッチング回路５０３の他端は、アンテナ接地部３０５に結合される。図６は、本発明の一実施形態に係るスイッチング回路の実装例を示す。スイッチング回路５０３は、例えば単極多投スイッチといったスイッチングデバイス、異なる投端に接続されたコンデンサおよびインダクタ、またはこれらの組み合わせを有する。このようにして、アンテナの動作周波数をさらに増大させることができる。
【００５５】
さらに図４ｂまたは図５を参照すると、この実施形態において、放射器３０４は、通信デバイス１００の側部フレーム１３０の一部であり、側部フレーム１３０は、金属などの導電材料を使用し、放射器３０４と通信デバイス１００のその他の側部フレーム１３０との間にスロット４０２が配置され、スロット４０２は、ガラスまたはプラスチックなどの誘電体材料で充填される。ＮＦＣ回路３０１および非ＮＦＣ回路３０２は、それぞれの給電経路（３０６および３０７）を使用することによって放射器３０４に接続され、放射器３０４はさらに、接地経路４０４を使用することによってアンテナ接地部３０５に接続される。関連する内容は説明されない。この実施形態では、スロット４０２および接地経路４０４はそれぞれ、給電経路（３０６および３０７）の両側に位置し、接地経路４０４側は、放射器３０４とその他の側部フレーム１３０との間にスロットは配置されなくてよい。したがって、本発明のこの実施形態では、通信デバイス１００のフレーム上のスロット数を減らすことができ、それにより構造上の一貫性を高める。
【００５６】
本発明の実施形態において、言及されたＡとＢとの「結合」とは、Ａを通過する電気信号とＢを通過する電気信号とが定められた物理的関連性を有することを意味し、ＡとＢとが導体もしくはバネ板等を使用することによって直接的に接続されること、もしくは、別のコンポーネントＣを使用することによって間接的に接続されることを含むか、または、ＡおよびＢのそれぞれの信号が、電磁誘導によって関連性を有することを含むことに留意されたい。
【００５７】
本発明の実施形態において言及された周波数は、共振周波数のことと理解されてよいことに留意されたい。当業者には、共振周波数の７〜１３％の範囲内の周波数がアンテナ動作帯域幅と理解され得る。例えば、アンテナの共振周波数が１８００ＭＨｚであり、動作帯域幅が共振周波数の１０％である場合、アンテナの動作周波数帯域の範囲は、１６２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚである。
【００５８】
上述の実施形態において言及されたコンデンサおよびインダクタは、集中コンデンサおよび集中インダクタであってよく、一コンデンサおよび一インダクタであってよく、または、分布コンデンサおよび分布インダクタであってよいことに留意されたい。このことは、本発明の実施形態において限定されない。
【００５９】
本発明の実施形態において「第１」、「第２」、および「第３」などの序数が言及されるとき、それらの序数は、文脈から判断して明らかに順序を表しているのでない限り、区別をつけるためだけに使用されていることに留意されたい。
【００６０】
上述の説明は本発明の例示的な実施形態に過ぎず、本発明を限定することは意図されていない。本発明の原理から逸脱することなく成された変形、等価な置き換え、および改良はいずれも、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月28日(2019.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近距離無線通信（ＮＦＣ）信号を処理するよう構成されるＮＦＣ回路と、
少なくとも１つの低周波信号および少なくとも１つの高周波信号を処理するよう構成される非ＮＦＣ回路であって、前記低周波信号および前記高周波信号は共に非ＮＦＣ信号である、非ＮＦＣ回路と、
前記ＮＦＣ回路および前記非ＮＦＣ回路に結合された、放射器およびアンテナ接地部を有するアンテナ構造体と
を備え、
前記ＮＦＣ回路と前記放射器とは、ＮＦＣ給電経路を使用することによって結合され、前記ＮＦＣ給電経路はローパス回路を有し、前記ＮＦＣ給電経路と前記放射器との接続点は第１のノードであり、
前記非ＮＦＣ回路と前記放射器とは、非ＮＦＣ給電経路を使用することによって結合され、前記非ＮＦＣ給電経路は、第１のハイパス回路および第１のコンデンサを有し、前記第１のハイパス回路は第２のコンデンサを含み、前記第２のコンデンサの容量値は、前記第１のコンデンサの容量値より大きく、前記非ＮＦＣ給電経路と前記放射器との接続点は第２のノードであり、
前記放射器は、前記第１のノードと前記第２のノードとの間の第１の部分を形成し、
前記放射器は第２の部分をさらに含み、前記第２の部分の第１の端部は前記アンテナ接地部に結合され、前記第２の部分の第２の端部は前記放射器の前記第１の部分に接続され、前記第２の部分の電気長は、前記低周波信号の共振周波数に対応する１／４波長より短く、前記第２の部分の前記電気長は、前記第１の部分の電気長より長く、
前記放射器は、前記第１のノードから前記放射器の終点までの第３の部分をさらに含む、
通信デバイス。
【請求項２】
プリント回路基板を備え、前記アンテナ接地部は前記プリント回路基板上に形成される、
請求項１に記載の通信デバイス。
【請求項３】
前記放射器は、前記通信デバイスの第１の導電性側部フレーム上に形成される、
請求項２に記載の通信デバイス。
【請求項４】
前記通信デバイスの第２の導電性側部フレームが前記アンテナ接地部に接続され、前記放射器の前記終点と前記第２の導電性側部フレームとの間に非導電性材料を充填してスロットが形成される、
請求項３に記載の通信デバイス。
【請求項５】
前記第１のハイパス回路は、前記プリント回路基板上に配置され、第１の電気接続デバイスを使用することによって前記放射器に接続され、前記アンテナ接地部は、第２の電気接続デバイスを使用することによって前記放射器に接続され、前記ローパス回路は、前記プリント回路基板上に配置され、第３の電気接続デバイスを使用することによって前記放射器に接続される、
請求項２から４のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項６】
前記第１の電気接続デバイス、前記第２の電気接続デバイス、または前記第３の電気接続デバイスは、ネジまたはバネ板を含む、
請求項５に記載の通信デバイス。
【請求項７】
前記第２のコンデンサの前記容量値が前記第１のコンデンサの前記容量値より大きいことは、前記第２のコンデンサの前記容量値が、前記第１のコンデンサの前記容量値より少なくとも１桁大きいことを意味する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項８】
前記第１のコンデンサの前記容量値は３ｐＦより小さく、かつ前記第２のコンデンサの前記容量値は３２ｐＦより大きいか、または、前記第１のコンデンサの前記容量値は０．９ｐＦより小さく、かつ前記第２のコンデンサの前記容量値は９０ｐＦより大きい、
請求項７に記載の通信デバイス。
【請求項９】
前記低周波信号の動作周波数は９６０ＭＨｚより小さく、前記高周波信号の動作周波数は１７１０ＭＨｚと２６９０ＭＨｚとの間である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項１０】
前記放射器の前記終点と前記アンテナ接地部との間にスロットが含まれ、前記スロットおよび前記第２の部分はそれぞれ前記ＮＦＣ給電経路の両側に位置し、前記ＮＦＣ給電経路の前記第２の部分側には前記放射器と前記第２の導電性側部フレームとの間にスロットは配置されない、
請求項４に記載の通信デバイス。
【国際調査報告】
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2019528602.tif 000011
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