(57)【要約】【課題】従来の構成では、アンテナを組込む筐体により、アンテナスペースを十分に考慮して設計する必要があることや、アンテナと基板の接続に十分な強度や、組込み性の自由度が失われる。【解決手段】基板２０５の一端辺に沿うようにして基板２０５面に対して垂直となるようにグランド板２０７を形成し、基板２０５から延伸しグランド板２０７と垂直に貫通するアンテナ素子２０６とを備え、基板２０５から延伸したグランド板２０７は、基板２０５から所定距離離れた位置で直角に曲折する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一端辺に沿うようにして前記基板面に対して垂直となるように形成されたグランド板と、前記基板から延伸し前記グランド板と垂直に貫通するアンテナ素子とを備え、前記基板から延伸した前記グランド板は、前記基板から所定距離離れた位置で直角に曲折する無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の無線装置は、アンテナを筐体や筐体内部の部品の金属部から離し配置することで、アンテナ利得の低下を避けていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、広い指向性を確保するために、ヘリカルアンテナと基板やグランド面への接続を気ことで、ＶＳＷＲを改善させる手段をとっていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８６１７４号公報
【特許文献２】特開２００１−９４３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、アンテナを組込む筐体により、アンテナスペースを十分に考慮して設計する必要があることや、アンテナと基板の接続に十分な強度や、組込み性の自由度が失われるというという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の無線装置は、基板の一端辺に沿うようにして基板面に対して垂直となるように形成されたグランド板と、基板から延伸しグランド板と垂直に貫通するアンテナ素子とを備え、基板から延伸したグランド板は基板から所定距離離れた位置で直角に曲折するものである。
【０００７】
これにより、指向性が少なく高い利得を確保でき、かつ鉄板を近づけた際の利得の劣化が抑えられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の無線装置では、設置環境の影響を少なくし、アンテナ単体の特性を限りなく発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態の無線装置をメータに装着した全体図
【図２】本実施の形態の無線装置の組み立て図
【図３】本実施の形態の無線装置における無線基板の斜視図
【図４】本実施の形態の無線装置における無線基板の概観図
【図５】本実施の形態の無線装置における無線基板の概観図
【図６】本実施の形態の無線装置における無線基板の概観図
【図７】本実施の形態の無線装置における無線基板の概観図
【図８】本実施の形態の無線装置における無線基板の概観図
【図９】本実施の形態の無線装置における無線基板の概観図
【図１０】本実施の形態の無線装置におけるアンテナ放射特性の図
【図１１】本実施の形態の無線装置におけるアンテナの周囲環境に対する影響度を示す図
【図１２】他の形態による無線装置における無線基板の斜視図
【図１３】他の形態による無線装置におけるアンテナ放射特性の図
【図１４】他の形態の無線装置におけるアンテナの周囲環境に対する影響度を示す図
【図１５】他の形態による無線装置における無線基板の斜視図
【図１６】他の形態による無線装置におけるアンテナ放射特性の図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、無線装置に関する発明であって、基板と、前記基板の一端辺に沿うようにして前記基板面に対して垂直となるように形成されたグランド板と、前記基板から延伸し前記グランド板と垂直に貫通するアンテナ素子とを備え、前記基板から延伸した前記グランド板は、前記基板から所定距離離れた位置で直角に曲折するものである。
【００１１】
これによれば、指向性が少なく高い利得を確保でき、かつ鉄板を近づけた際の利得の劣化が抑えられる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における無線装置をメータに装着した全体図を示すものである。無線装置１０１はメータ１０２の筐体にビスまたは、両面テープまたは、フック等で固定する。無線装置１０１では、メータ１０２の検針値を取得するためにハーネス等で接続されている。ハーネスは必ずしも必要としない。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態における無線装置の組み立て図を示すものである。
【００１５】
図２において、無線装置１０１の筐体は上ケース２０１、下ケース２０２、中フタ２０３から構成されている。筐体内には、バッテリー２０４と無線基板２０５が組込まれている。また無線基板２０５には、アンテナ素子２０６、グランド板２０７、バッテリー用コネクタ２０８、メータ接続用コネクタ２０９が実装されている。あわせて無線基板２０５には、無線通信回路２１０とアンテナ素子２０６とを整合させる整合回路２１１から構成されている。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態における無線装置１０１における無線基板２０５の斜視図を示すものである。また、図４から図９は、本発明の実施の形態における無線装置における無線基板の概観図を示すものである。
【００１７】
無線基板２０５には、アンテナ素子２０６、グランド板２０７、無線通信回路２１０、整合回路２１１が実装されている。また無線基板２０５は、両面あるいは、多層基板から構成されており、少なくとも１層はグランドだけから構成される、あるいはそれに近い構成になっている。
【００１８】
アンテナ素子２０６は、導体で構成され、ヘリカルアンテナを構成している。アンテナ素子２０６の長さは、受信する周波数に依存し、例えば波長λに対し、λ／２、またはλ／４の長さにしている。
【００１９】
アンテナ素子２０６の実装は無線基板、垂直方向リードを出し、無線装置２０１が壁に設置された際にアンテナ素子２０６が壁から離れるように実装され、かつ、無線基板２０５の端に実装あれている。
【００２０】
グランド板２０７は、アンテナ素子２０６が実装されている位置から、無線装置１０１の水平方向に伸ばし、バッテリー２０４の側面まで鉛直方向に伸びている。またグランド板２０７と無線基板２０５は、１点で導通接続されている。さらにグランド基板２０７はアンテアナ素子２０６と無線基板２０５の接続されている導体が通るように、アンテナ素子接続穴３０１があけられている。アンテアナ素子接続穴３０１は、図３では円で構成されているが、円である必要はない。
【００２１】
無線通信回路２１０は、受信アンプ、受信フィルタ、ダウンコンバート回路、ＡＤ変換回路、復調回路、発振回路、ＰＬＬ回路、マイクロコンピュータ、検波回路、自動周波数調整回路、変調回路、パワーアンプ等から構成されている。これらの回路は、複数のＬＳＩや受動部品を用いて構成されても良いし、１チップ等に集積化されてもよい。
【００２２】
整合回路２１１は、アンテナ素子２０６と無線通信回路２１０のインピーダンスを整合あわさせるための回路であり、容量成分、インダクタ成分、抵抗等の受動部品で構成される。多くの場合は、信号レベルのロスを軽減するために容量成分を主につかって整合させる。
【００２３】
図１０は、本発明の実施の形態における無線装置１０１のアンテナ放射特性を示ものである。最大利得は−０．５ｄＢｄ程度と高い利得を得られ、指向性も少ない。
【００２４】
図１１は、本発明の実施の携帯における無線装置１０１のアンテナ放射特性が周囲環境に対してどの程度影響を受けるかを示す図である。図１１では、無線装置１０１の背面に鉄板（図１においてはメータ１０２に相当する）を近づけた際のアンテナ利得を示しており、たとえば、鉄板と無線装置１０１との距離が５ｃｍのとき、利得が−１７ｄＢｄとなることを示している。
【００２５】
図１０、図１１より、本発明の実施の形態における無線装置１０１のアンテナ素子２０６とグランド板２０７の構成をとった場合、指向性が少なく高い利得を確保でき、かつ鉄板を近づけた際の利得の劣化が抑えられる。
【００２６】
（比較実施例１）
図１２は、本発明の実施の形態における無線装置とは異なる形態である無線装置における無線基板の斜視図を示すものである。
【００２７】
図１２の無線装置と本発明の実施の形態における無線装置１０１との差異は、グランド板２０７の有無である。
【００２８】
図１３は、図１２に示す無線装置のアンテナ放射特性を示す。アンテナの最大利得は−２ｄＢｄと、本発明の実施の形態の無線装置１０１とアンテナ特性図１０と比較すると減衰している。また指向性は、若干偏りがあり、無線装置の０度〜１２０度の範囲で、アンテナ利得が大きく減衰している。
【００２９】
図１４は、図１２に示す無線装置のアンテナ放射特性が周囲環境に対してどの程度影響を受けるかを示す図である。図１４では、無線装置１０１の背面に鉄板を近づけた際のアンテナ利得を示しており、たとえば、鉄板と無線装置との距離が５ｃｍのとき、利得が−２１となることを示している。上記の結果から、実施の形態における無線装置１０１と比較すると周囲環境の影響を受けやすいことになる。
【００３０】
つまり、本発明の実施の形態の無線基板２０５（図３）の構成のように無線基板２０５に対し、垂直にグランド板２０７を実装することで、利得の向上と周囲環境に対する影響
度を低減することができる。
【００３１】
以上のことから本発明の実施の形態の構成（図３）と他の実施の形態（図１２）とで、アンテナの放射特性における最大利得は、ほとんど同等であるが、指向性は一部の範囲で大きなさがある。また、周囲環境の影響を受けにくい基板構成になっている。したがって、無線装置１０１はメータ１０２等に取り付ける条件に対し自由度が広がることになる。
【００３２】
（比較実施例２）
図１５は、本発明の実施の形態における無線装置とは異なる形態である無線装置における無線基板の斜視図を示すものである。
【００３３】
図１５における無線基板２０５には、本発明の実施の形態での無線基板２０５に実装されているグランド板とは水平方向の長さが短くなり、かつ垂直方向の板がない形となっている。
【００３４】
図１６は、図１５で示した本発明の実施の形態における無線装置とは異なる無線装置のアンテナ放射特性が周囲環境に対してどの程度影響を受けるかを示す図である。図１６では、無線装置１０１の背面に鉄板を近づけた際のアンテナ利得を示しており、たとえば、鉄板と無線装置との距離が５ｃｍのとき、利得が−３３ｄＢｄとなることを示している。上記の結果から、実施の形態における無線装置１０１と比較すると周囲環境の影響を受けやすいことになる。
【００３５】
上記の図１６と図３とを比較すると、無線基板２０５に接続されているグランド板２０５の垂直方向の成分の有無により、利得や周囲環境の影響が変化することがわかる。
【００３６】
したがって、本発明の実施の形態のように無線基板２０５に対しグランド板を水平方向に伸ばすとともに、垂直方向へも伸ばすことで、利得向上および、周囲環境の影響を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかる無線装置は、設置する環境に影響されず、自由に無線装置を設置することができるので、設置のしやすさ、あるいは設置環境による通信距離変化が少なくすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０１  無線装置
１０２  メータ
２０１  上ケース
２０２  下ケース
２０３  中フタ
２０４  バッテリー
２０５  無線基板
２０６  アンテナ素子
２０７  グランド板
２０８  バッテリー用コネクタ
２０９  メータ接続用コネクタ
２１０  無線通信回路
２１１  整合回路
３０１  アンテナ素子接続穴
【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１５】
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