(57)【要約】  回路基板（１１０）は、基板素体（Ｂ）と、通信回路接続端子（Ｔ１０）と、アンテナ接続端子（Ｔ２０）と、所定の回路要素が実装可能なランドおよび配線を含む回路パターン（Ｐ）とを備える。所定の回路要素は、第１のコイルおよび第２のコンデンサを含み、回路パターン（Ｐ）内への実装の有無が、第２のアンテナ接続端子（Ｔ２２）への第２のアンテナの接続の有無に依存する電子部品である選択要素と、第１のコンデンサと、第１および第２のフィルタとを含み、選択要素の実装の有無にかかわらず、回路パターン（Ｐ）内に実装される電子部品である基本要素とを含む。回路パターン（Ｐ）は、選択要素の実装の仕方を変えて回路構成を変えることにより、複数種類のアンテナ構成に対して、１つの回路基板（１１０）で対応できるように形成されている。
2015199023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板素体と、通信回路接続端子と、アンテナ接続端子と、所定の回路要素が実装可能に設けられている回路パターンとを備える回路基板であって、
前記通信回路接続端子は、利用する電波の周波数帯が互いに異なる第１および第２の無線通信システムの通信回路がそれぞれ接続される第１および第２の通信回路接続端子を含み、
前記アンテナ接続端子は、第１および第２のアンテナがそれぞれ接続可能に設けられている第１および第２のアンテナ接続端子を含み、
前記所定の回路要素は、
前記回路パターン内への実装の有無が、前記第２のアンテナ接続端子への前記第２のアンテナの接続の有無に依存する電子部品である選択要素と、
前記選択要素の実装の有無にかかわらず、前記回路パターン内に実装される電子部品である基本要素とを含み、
前記選択要素は、第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方と、第２のコンデンサとを含み、
前記基本要素は、前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの他方と、第１および第２のフィルタとを含み、
前記回路パターンは、
（１）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続されず、かつ前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装され、かつ前記選択要素の残りが前記回路パターン内に実装されない場合には、前記第１および第２のコンデンサと、前記第１のコイルと、前記第１および第２のフィルタとを含んで形成されるダイプレクサ回路を介して前記第１および第２の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となり、
（２）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続され、かつ前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサが前記回路パターン内に実装されず、かつ前記選択要素の残りと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装される場合には、前記第１のフィルタを介して前記第１の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ前記第２のフィルタを介して前記第２の通信回路接続端子と前記第２のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となるように形成されていることを特徴とする、回路基板。
【請求項２】
前記第２の無線通信システムは、信号の通信を、第１および第２の経路を含む複数の経路を利用して行ない、
前記第２の無線通信システムの通信回路は、前記第１および第２の経路の通信回路を含み、
前記第２の通信回路接続端子は、前記第１および第２の経路の通信回路がそれぞれ接続される第１および第２の経路の通信回路接続端子を含み、
前記アンテナ接続端子は、第３のアンテナが接続される第３のアンテナ接続端子をさらに含み、
前記基本要素は、第３のフィルタをさらに含み、
前記回路パターンは、
（３）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続されず、かつ前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装され、かつ前記選択要素の残りが前記回路パターン内に実装されない場合には、前記第１および第２のコンデンサと、前記第１のコイルと、前記第１および第２のフィルタとを含んで形成されるダイプレクサ回路を介して、前記第１の通信回路接続端子および前記第１の経路の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ前記第３のフィルタを介して前記第２の経路の通信回路接続端子と前記第３のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となり、
（４）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続され、かつ前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサが前記回路パターン内に実装されず、かつ前記選択要素の残りと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装される場合には、前記第１のフィルタを介して前記第１の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ前記第２のフィルタを介して前記第１の経路の通信回路接続端子と前記第２のアンテナ接続端子とが接続され、かつ前記第３のフィルタを介して前記第２の経路の通信回路接続端子と前記第３のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
請求項１に記載の回路基板を備え、前記第１のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナは、前記第２のアンテナ接続端子に接続されておらず、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されており、
前記選択要素の残りは、前記回路パターン内に実装されていないことを特徴とする、回路モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の回路基板を備え、前記第１および第２のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナは、前記第２のアンテナ接続端子に接続されており、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサは、前記回路パターン内に実装されておらず、
前記選択要素の残りと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されていることを特徴とする、回路モジュール。
【請求項５】
請求項２に記載の回路基板を備え、前記第１および第３のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続されておらず、かつ、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されており、
前記選択要素の残りは、前記回路パターン内に実装されていないことを特徴とする、回路モジュール。
【請求項６】
請求項２に記載の回路基板を備え、前記第１ないし第３のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナは、前記第２のアンテナ接続端子に接続されており、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方、ならびに前記第２のコンデンサは、前記回路パターン内に実装されておらず、
前記選択要素の残りと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されていることを特徴とする、回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回路基板とそれを用いた回路モジュールとをその技術対象としている。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信装置は、信号の送受信を安定して行なうために、複数種類の無線通信システムを併用するものが増加している。そのような無線通信装置として、たとえば特開２００６−１０８９０８号公報（特許文献１）に記載されているような無線通信装置が知られている。【０００３】
図１３は、特開２００６−１０８９０８号公報に記載されている無線通信装置３００の構成を示す回路図である。無線通信装置３００は、同じ２．４ＧＨｚ帯の電波を利用する無線通信システムであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以後ＢＴと呼称）と無線ＬＡＮ（以後ＷＬＡＮと呼称）とを併用している。【０００４】
図１３に示す無線通信装置３００は、上記の２つの無線通信システムが１本のアンテナ３２１を共用している。ＷＬＡＮの送受信機３１１とＢＴの送受信機３１２とは、バンドパスフィルタ３６１とスイッチ３７１とを介して、アンテナ３２１に並列に接続されている。【０００５】
スイッチ３７１は、アンテナ側端子３７２と、第１送受信機側端子３７３ａと、第２送受信機側端子３７３ｂと、第３送受信機側端子３７３ｃとを備える。第１送受信機側端子３７３ａと、第２送受信機側端子３７３ｂと、第３送受信機側端子３７３ｃとの各々は、アンテナ側端子３７２との接続を切り替え可能に構成されている。【０００６】
ここで、アンテナ側端子３７２は、バンドパスフィルタ３６１に接続されている。第１送受信機側端子３７３ａは、ＷＬＡＮの受信機３１１Ｒと接続されている。第２送受信機側端子３７３ｂは、ＷＬＡＮの送信機３１１Ｔと接続されている。第３送受信機側端子３７３ｃは、ＢＴの送受信機３１２と接続されている。【０００７】
無線通信装置３００において、ＷＬＡＮにより信号を受信するときは、スイッチ３７１は、アンテナ側端子３７２と第１送受信機側端子３７３ａとが接続された第１切り換え状態に設定される。一方、ＷＬＡＮにより信号を送信するときには、スイッチ３７１は、アンテナ側端子３７２と第２送受信機側端子３７３ｂとが接続された第２切り換え状態に設定される。また、ＢＴにより信号を送受信するときには、スイッチ３７１は、アンテナ側端子３７２と第３送受信機側端子３７３ｃとが接続された第３切り換え状態に設定される。【０００８】
すなわち、上記の無線通信装置３００によれば、スイッチ３７１を所定の状態に切り換えることによって、１つのアンテナ３２１で２種類の無線通信システムによる信号の送受信が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１０８９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
カーオーディオまたはカーナビゲーションシステムといった車載情報機器は、自動車のグレードによる価格および機能に違いがある。たとえば、高級車の車載情報機器では、後述するように利用する周波数帯の異なる無線通信システムをさらに併用する場合がある。【００１１】
その場合、特開２００６−１０８９０８号公報に記載されているスイッチによる無線通信システムの切り替えでは不十分であり、周波数帯により無線通信システムを切り替えることができるダイプレクサをさらに含んだ回路モジュールが必要となる。【００１２】
しかしながら、自動車メーカーおよび無線通信装置メーカー各社の無線通信装置に対する設計思想は、異なることが多い。そのため、アンテナおよび回路モジュールの構成に対する要求は、メーカー各社で変わることになる。【００１３】
ところで、回路設計においては、種々の製品を全て個別に設計していくのではなく、共通部分をまず設計し、その共通部分を種々の製品の設計に適用する、いわゆるプラットフォーム化が進んできている。一方、機能および製造コストの要求に対応するため、プラットフォームを適用しつつも、最終的な回路設計は、いまだに個々の製品毎に行なわれることが多い。【００１４】
特に、カーオーディオまたはカーナビゲーションシステムといった車載情報機器は、自動車のグレードによる価格および機能に違いがある。それに応じて、無線通信装置を異なる回路構成とすることが求められる場合がある。【００１５】
一方、要求に応じて次々に回路を設計していくと、設計された回路をモジュールとして実現するための回路基板の種類が増えてしまう。その結果、多種類の回路基板を１つ１つ開発して製品化するためには多くの時間が必要となる。また、製品化された回路基板の種類が増えるほど、製造および管理も難しくなる。【００１６】
したがって、プラットフォーム化が進められてきたとは言え、そのコンセプトが十分実現できているとは言い難かった。【００１７】
さらに、車載用の無線通信装置は、民生用のそれと比べて高い信頼性が要求される。したがって、車載用の無線通信装置の構成要素は、信頼性評価のための工数が増えることが多い。そのため、互いに異なる回路基板を有する多種類の回路モジュールについて、１つ１つ信頼性評価を実施していくと、膨大な手間および時間が必要になる。このことは回路モジュールの開発を効率的に進めることの障害となっていた。【００１８】
そこで、この発明の目的は、上記の事柄に鑑み、無線通信システムの切り替えを行なう回路モジュールの開発を効率的に進めることができ、さらに製造および管理が容易である回路基板を提供することである。また、この発明の目的は、上記回路基板を用いた回路モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明では、回路基板およびそれを用いた回路モジュールについての改良が図られる。【００２０】
この発明は、まず回路基板に向けられる。
この発明に係る回路基板の第１の実施形態は、基板素体と、通信回路接続端子と、アンテナ接続端子と、所定の回路要素が実装可能に設けられている回路パターンとを備える。【００２１】
通信回路接続端子は、利用する電波の周波数帯が互いに異なる第１および第２の無線通信システムの通信回路がそれぞれ接続される第１および第２の通信回路接続端子を含む。【００２２】
ここで、無線通信システムの通信回路とは、無線通信システムを動作させるための信号の送信回路、受信回路および送受信回路を指す。これらの通信回路は、１つのＩＣの中に各回路が組み込まれるようにしてもよい。また、回路毎に互いに独立したＩＣとしてもよい。通信回路をＩＣにより実現する場合、この発明に係る回路基板が、これらのＩＣを実装できるようにしてもよい。一方、回路毎に互いに独立した通信機器の内部において、所定の電子部品により構成される回路としてもよい。【００２３】
アンテナ接続端子は、第１および第２のアンテナがそれぞれ接続可能に設けられている第１および第２のアンテナ接続端子を含む。【００２４】
所定の回路要素は、回路パターン内への実装の有無が、第２のアンテナ接続端子への第２のアンテナの接続の有無に依存する電子部品である選択要素と、選択要素の実装の有無にかかわらず、回路パターン内に実装される電子部品である基本要素とを含む。【００２５】
選択要素は、第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方と、第２のコンデンサとを含む。基本要素は、選択要素に含まれなかった第１のコンデンサおよび第１のコイルの他方と、第１および第２のフィルタとを含む。【００２６】
回路パターンは、所定の回路要素が実装可能に設けられており、以下の構成となるように形成されている。【００２７】
第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。かつ、選択要素の残りは、回路パターン内に実装されていない。この場合には、第１および第２のコンデンサと、第１のコイルと、第１および第２のフィルタとを含んで形成されるダイプレクサ回路を介して、第１および第２の通信回路接続端子と第１のアンテナ接続端子とが接続される。これにより、第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となる。【００２８】
ここで、第１の実施形態におけるダイプレクサ回路は、第１のアンテナの接続先を、第１および第２の無線通信システムの通信回路のいずれか一方に切り替えるためのものである。【００２９】
これに対し、第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサは、回路パターン内に実装されていない。かつ、選択要素の残りと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。この場合には、第１のフィルタを介して第１の通信回路接続端子と第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ第２のフィルタを介して第２の通信回路接続端子と第２のアンテナ接続端子とが接続される。これにより、第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となる。【００３０】
すなわち、この発明における選択要素とは、実装の有無により所定の通信回路接続端子が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えを行なう電子部品を含む回路要素である。かつ経路の切り替えを行なう電子部品は、ダイプレクサ回路の一部にもなり、利用する電波の周波数帯の切り替えに寄与する。【００３１】
この発明に係る回路基板の第１の実施形態は、たとえば第２の無線通信システムがいわゆるＳＩＳＯ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）である場合に対応している。【００３２】
第１の実施形態は、前述のように、利用する電波の周波数帯が互いに異なる第１および第２の無線通信システムにおいて考えられる複数種類のアンテナ構成に、共通の回路基板で対応できることを示している。【００３３】
したがって、回路設計においてアンテナ構成の要求が変わったとしても、設計された回路をモジュールとして実現するために、回路基板の種類を増やす必要がない。その結果、回路基板を開発して製品化するために、多くの時間を必要としない。また、製品化された回路基板の種類が増えないので、製造および管理が容易である。【００３４】
さらに、１つの回路基板において、選択要素の実装の仕方を変えるだけで、回路構成を変えることができる。【００３５】
また、共通の回路基板上に形成された回路モジュールにおいては、信頼性評価の項目の多くを兼用することができる。その結果、回路モジュールの１つ１つについて信頼性試験を行なうためにかかっていた手間と時間を削減することができる。【００３６】
すなわち、この発明の回路基板を用いることにより、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。【００３７】
この発明に係る回路基板の第２の実施形態は、前述の第１の実施形態において、第２の無線通信システムが、信号の通信を、第１および第２の経路を含む複数の経路を利用して行なう場合に対応する。【００３８】
それに伴い、第２の無線通信システムの通信回路は、第１および第２の経路の通信回路を含む。また、第２の通信回路接続端子は、第１および第２の経路の通信回路がそれぞれ接続される第１および第２の経路の通信回路接続端子を含む。【００３９】
アンテナ接続端子は、第３のアンテナが接続される第３のアンテナ接続端子をさらに含む。また、所定の回路要素における基本要素は、第３のフィルタをさらに含む。【００４０】
回路パターンは、以下の構成となるように形成されている。
第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。かつ、選択要素の残りは、回路パターン内に実装されていない。この場合には、第１および第２のコンデンサと、第１のコイルと、第１および第２のフィルタとを含んで形成されるダイプレクサ回路を介して、第１の通信回路接続端子および第１の経路の通信回路接続端子と第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ第３のフィルタを介して第２の経路の通信回路接続端子と第３のアンテナ接続端子とが接続される。これにより、第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となる。【００４１】
ここで、第２の実施形態におけるダイプレクサ回路は、第１のアンテナの接続先を、第１の無線通信システムの通信回路および第１の経路の通信回路のいずれか一方に切り替えるためのものである。【００４２】
第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサは、回路パターン内に実装されていない。かつ、選択要素の残りと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。この場合には、第１のフィルタを介して第１の通信回路接続端子と第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ第２のフィルタを介して第１の経路の通信回路接続端子と第２のアンテナ接続端子とが接続され、かつ第３のフィルタを介して第２の経路の通信回路接続端子と第３のアンテナ接続端子とが接続される。これにより、第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となる。【００４３】
この発明に係る回路基板の第２の実施形態は、たとえば第２の無線通信システムがいわゆるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）である場合に対応している。【００４４】
ＭＩＭＯは、たとえば１本のデータパイプを介して行なっていた高転送レートの信号の無線通信を、低転送レートのストリームと呼ばれる複数のデータパイプに分割する通信技術である。ＭＩＭＯでは、各アンテナから同じ周波数帯の電波を用いて無線通信を行なうことにより、占有する周波数帯を有効に利用し、通信速度を向上させる。この発明における経路は、上記のストリームに相当する。【００４５】
第２の実施形態は、前述のように、第２の無線通信システムが、信号の通信を第１および第２の経路を含む複数の経路を利用して行なう場合に考えられる複数種類のアンテナ構成に、１つの回路基板で対応できることを示している。【００４６】
したがって、ＭＩＭＯにより信号の通信速度を向上させることが要求される可能性がある場合でも、回路基板の種類を増やす必要がない。【００４７】
すなわち、高品質の無線通信システムに対応しながら、前述のＳＩＳＯの場合と同様の作用効果を得ることができる。【００４８】
また、この発明は、回路モジュールにも向けられる。
この発明に係る回路モジュールの第１の実施形態は、第１のアンテナと、第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールである。【００４９】
この回路モジュールは、この発明に係る回路基板の第１の実施形態において、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。かつ、選択要素の残りは、回路パターン内に実装されていない。【００５０】
この発明に係る回路モジュールの第２の実施形態は、第１および第２のアンテナと、第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールである。【００５１】
この回路モジュールは、この発明に係る回路基板の第１の実施形態において、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサは、回路パターン内に実装されていない。かつ、選択要素の残りと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。【００５２】
この発明に係る回路モジュールの第３の実施形態は、第１および第３のアンテナと、第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールである。【００５３】
この回路モジュールは、この発明に係る回路基板の第２の実施形態において、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。かつ、選択要素の残りは、回路パターン内に実装されていない。【００５４】
この発明に係る回路モジュールの第４の実施形態は、第１〜第３のアンテナと、第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールである。【００５５】
この回路モジュールは、この発明に係る回路基板の第２の実施形態において、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第２のアンテナは、第２のアンテナ接続端子に接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコンデンサおよび第１のコイルのいずれか一方、ならびに第２のコンデンサは、回路パターン内に実装されていない。かつ、選択要素の残りと、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。【００５６】
すなわち、この発明に係る回路モジュールの第１〜第４の実施形態は、この発明に係る回路基板に形成された回路パターンの所定の位置に、所定の回路要素が実装されてなる回路モジュールである。【００５７】
したがって、共通の回路基板上に形成された回路モジュールにおいては、信頼性評価の項目の多くを兼用することができる。その結果、回路モジュールの１つ１つについて信頼性試験を行なうためにかかっていた手間と時間を削減することができる。【００５８】
すなわち、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。
【発明の効果】
【００５９】
この発明に係る回路基板は、選択要素の電子部品の実装の有無により、１つの回路基板で、利用する電波の周波数帯が互いに異なる第１および第２の無線通信システムにおいて考えられる複数種類のアンテナ構成に対応できるようになっている。【００６０】
また、この発明に係る回路モジュールは、共通の回路基板上に形成されたものにおいては、信頼性評価の項目の多くを兼用することができる。その結果、回路モジュールの１つ１つについて信頼性試験を行なうためにかかっていた手間と時間を削減することができる。【００６１】
すなわち、この発明に係る回路基板を用いることにより、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の上面図である。
【図２】図１に示した回路基板１１０において、各接続端子に接続され得る通信回路およびアンテナと、回路パターンＰの所定の位置に実装され得る回路要素とを説明するための、仮想的な回路モジュール１２０の構成を示す回路図である。
【図３】この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の変形例１３０の要部の上面図である。
【図４】図３に示した回路基板１１０の変形例１３０において、各接続端子に接続され得る通信回路およびアンテナと、回路パターンＰの所定の位置に実装され得る回路要素とを説明するための、仮想的な回路モジュール１４０の要部の構成を示す回路図である。
【図５】この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０の上面図である。
【図６】図５に示した回路基板１５０において、各接続端子に接続され得る通信回路およびアンテナと、回路パターンＰの所定の位置に実装され得る回路要素とを説明するための、仮想的な回路モジュール１６０の構成を示す回路図である。
【図７】この発明の第１の実施形態に係る回路モジュール２１０の構成を示す回路図である。
【図８】この発明の第２の実施形態に係る回路モジュール２２０の構成を示す回路図である。
【図９】この発明の第３の実施形態に係る回路モジュール２３０の要部の構成を示す回路図である。
【図１０】この発明の第４の実施形態に係る回路モジュール２４０の要部の構成を示す回路図である。
【図１１】この発明の第５の実施形態に係る回路モジュール２５０の構成を示す回路図である。
【図１２】この発明の第６の実施形態に係る回路モジュール２６０の構成を示す回路図である。
【図１３】背景技術の無線通信装置３００の構成を示す回路図である。
【図１４】２.４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮ、５ＧＨｚ帯のＷＬＡＮ、および２．４ＧＨｚ帯のＢＴの３つの無線通信システムを備える無線通信装置において、考えられるアンテナ構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００６４】
車載向け無線通信装置では、２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮおよびＢＴだけではなく、電波干渉が生じにくく安定した通信が可能な５ＧＨｚ帯のＷＬＡＮも徐々に用いられるようになってきている。
【００６５】
５ＧＨｚ帯のＷＬＡＮ、２.４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮ、および２．４ＧＨｚ帯のＢＴの３つの無線通信システムを備える無線通信装置では、たとえば図１４に示す４通りのアンテナ構成が考えられる。
【００６６】
図１４（Ａ）は、上記の３つの通信システムのうち、２つの周波数帯のＷＬＡＮが１本のアンテナを共用し、ＢＴは別のアンテナを用いる構成を示す。この場合、ＷＬＡＮが利用する電波の周波数帯の選択は、ダイプレクサを通すことにより行なわれる。
【００６７】
図１４（Ｂ）は、上記の３つの通信システムが、互いに別のアンテナを用いる構成を示す。
【００６８】
図１４（Ｃ）は、上記の３つの通信システム全てが１本のアンテナを共用する構成を示す。この場合、利用する電波の周波数帯の選択は、ダイプレクサを通すことにより行なわれる。２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮとＢＴとの選択は、スイッチを切り替えることにより行なわれる。
【００６９】
図１４（Ｄ）は、上記の３つの通信システムのうち、同じ２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮとＢＴとが１本のアンテナを共用し、５ＧＨｚ帯のＷＬＡＮは別のアンテナを用いる構成を示す。この場合、２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮとＢＴとの選択は、スイッチを切り替えることにより行なわれる。
【００７０】
上記のように、複数の無線通信システムを備えた無線通信装置においては、利用する電波の周波数帯と無線通信システムとの組み合わせ方により、種々のアンテナ構成が考えられる。
【００７１】
以下、図１４に示す４通りの無線通信システムとアンテナ構成との関係に対応できる回路基板を具体例として、この発明の各実施形態を説明する。なお、図１４に示す各無線通信システムにおいて、５ＧＨｚ帯のＷＬＡＮは、この発明における第１の無線通信システムに相当し、２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮは、第２の無線通信システムに相当する。
【００７２】
また、以下の説明では、５ＧＨｚ帯のＷＬＡＮを５ＧＷＬＡＮと簡略化し、２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮを２.４ＧＷＬＡＮと簡略化し、および２．４ＧＨｚ帯のＢＴを２．４ＧＢＴと簡略化して呼称する。
【００７３】
−回路基板の第１の実施形態−
この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０は、基板素体Ｂと、通信回路接続端子Ｔ１０と、アンテナ接続端子Ｔ２０と、所定の回路要素が実装可能に設けられている回路パターンＰとを備える。この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０について、図１および図２を用いて説明する。
【００７４】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の上面図である。図２は、図１に示した回路基板１１０において、全ての通信回路およびアンテナが接続され、全ての回路要素が実装された、仮想的な回路モジュール１２０の構成を示す回路図である。
【００７５】
回路モジュール１２０は、各接続端子に接続され得る通信回路およびアンテナと、回路パターンＰの所定の位置に実装され得る回路要素とを説明するためのものであり、実際の回路モジュールとは異なる。実際の回路モジュールは、後述するように、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２への第２のアンテナ２２の接続の有無により、実装される回路要素が変更される。
【００７６】
＜基板素体＞
回路基板１１０は、基板素体Ｂを備える。第１の実施形態においては、基板素体Ｂは、矩形状となっている。基板素体Ｂの材質としては、アルミナなどのセラミック材料、またはガラス繊維をエポキシ樹脂で固めた複合材料などを好適に用いることができる。
【００７７】
＜通信回路接続端子＞
通信回路接続端子Ｔ１０は、第１〜第３の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３を含んで構成される。第１〜第３の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３には、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１、２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２、および２．４ＧＢＴの通信回路１３がそれぞれ接続される。
【００７８】
この実施形態においては、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１では、送信回路１１Ｔおよび受信回路１１Ｒが別体となっている。そのため、第１の通信回路接続端子Ｔ１１は、送信回路１１Ｔが接続される接続端子Ｔ１１Ｔと、受信回路１１Ｒが接続される接続端子Ｔ１１Ｒとを含んで構成される。図１において、各通信回路接続端子は、白丸で表されている。
【００７９】
第１の実施形態においては、通信回路接続端子Ｔ１０は、基板素体Ｂの一辺近傍の上面に形成されている。
【００８０】
＜アンテナ接続端子＞
アンテナ接続端子Ｔ２０は、第１〜第３のアンテナ２１，２２，２３がそれぞれ接続可能に設けられている第１〜第３のアンテナ接続端子Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３を含んで構成される。図１において、各アンテナ接続端子は白丸で表されている。
【００８１】
第１の実施形態においては、アンテナ接続端子Ｔ２０は、基板素体Ｂの上面に形成されている。また、アンテナ接続端子Ｔ２０は、基板素体Ｂの辺のうち近傍に通信回路接続端子Ｔ１０が形成された辺と対向する辺の近傍に形成されている。
【００８２】
＜回路要素＞
図１に示される回路パターンＰ内に実装され得る回路要素は、図２に示されるように、コンデンサ３１〜４６と、コイル５１〜５９と、フィルタ６１〜６３と、スイッチ７１，７２とを含む。
【００８３】
ここで、第１の実施形態では、所定の回路要素として、特に第１および第２の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２と、第１および第２のアンテナ接続端子Ｔ２１，Ｔ２２との間の接続経路に係る電子部品を対象とする。
【００８４】
言い換えると、５ＧＷＬＡＮおよび２．４ＧＷＬＡＮにおいて考えられる２種類のアンテナ構成に対応するための回路モジュールに必要な電子部品を、第１の実施形態における所定の回路要素とする。
【００８５】
上記の観点において、第１の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰ内に実装され得る所定の回路要素は、選択要素と基本要素とを含む。
【００８６】
選択要素は、回路パターンＰ内への実装の有無が、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２への第２のアンテナ２２の接続の有無に依存する電子部品である。
【００８７】
また、基本要素は、選択要素の実装の有無にかかわらず、回路パターンＰ内に実装される電子部品である。第１の実施形態において、基本要素は、５ＧＷＬＡＮによる通信が行なわれるようにする電子部品を含む。基本要素は、選択要素と足し合わせることにより２．４ＧＷＬＡＮによる通信が行なわれるようにする電子部品をさらに含む。
【００８８】
具体的には、２．４ＧＷＬＡＮと２．４ＧＢＴとをスイッチ７２で切り替えず、かつ２．４ＧＢＴが第３のアンテナ２３を用いて通信を行なう場合は、コンデンサ３３，３８とコイル５２、５４とが選択要素に相当する。また、コンデンサ３１，３２，３４〜３７，３９，４０と、コイル５１，５３，５５，５６と、フィルタ６１，６２と、スイッチ７１とが基本要素に相当する。
【００８９】
一方、２．４ＧＷＬＡＮと２．４ＧＢＴとをスイッチ７２で切り替え、かつ２．４ＧＢＴが第３のアンテナ２３を用いずに通信を行なう場合は、コンデンサ３３，３８とコイル５２，５４とが選択要素に相当する。また、コンデンサ３１，３２，３４〜３７，３９，４１，４２と、コイル５１，５３，５５，５６と、フィルタ６１，６２と、スイッチ７１，７２とが基本要素に相当する。
【００９０】
なお、図２に示す仮想的な回路モジュール１２０において、コンデンサ３２，３３は、この発明における第１および第２のコンデンサにそれぞれ相当し、コイル５２はこの発明における第１のコイルに相当する。
【００９１】
＜回路パターン＞
図１に示すように、回路基板１１０の基板素体Ｂの上面には、図２の仮想的な回路モジュール１２０に示された電子部品が実装可能となるようなランドと、それらのランド間を接続する配線とを含む回路パターンが形成されている。
【００９２】
図１においては、図２に示された回路要素に対応する位置にある、点線により囲まれた２つの白丸でランドを表している。なお、ランドの符号は、対応する回路要素の符号の前にＬを付けたものとなっている。また、接地端子Ｔ３１〜Ｔ３７を白丸で表している。
【００９３】
この回路パターンは、以下の回路設計により形成されている。
まず、２．４ＧＢＴの通信回路１３が、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１および２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２とアンテナを共用せず、独立して第３のアンテナ２３と接続される場合を考える。すなわち、コンデンサ４４〜４６と、コイル５７〜５９と、フィルタ６３とを含む回路は、２．４ＧＢＴに係る信号を通過させるように設計される（第１の前提）。
【００９４】
第１の前提において以下の場合を考える（後述の図７参照）。第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４は、回路パターンＰ内に実装されていない。
【００９５】
この場合には、回路パターンＰは、ダイプレクサ回路Ｄ（一点鎖線で囲まれた回路）を介して、第１および第２の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２と第１のアンテナ接続端子Ｔ２１とが接続されて、５ＧＷＬＡＮおよび２．４ＧＷＬＡＮによる通信が行なわれる構成となるように設計される（パターンＰ−Ａ）。ダイプレクサ回路Ｄは、第１および第２のコンデンサ３２，３３と、第１のコイル５２と、第１および第２のフィルタ６１，６２とを含んで形成される。
【００９６】
すなわち、コンデンサ３１〜３７と、コイル５１，５３と、フィルタ６１と、スイッチ７１とを含む回路は、５ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。また、コンデンサ３１，３３，３９，４０と、コイル５１，５２，５５，５６と、フィルタ６２とを含む回路は、２．４ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。
【００９７】
ここで、コンデンサ３１およびコイル５１は、サージを接地に落とすＥＳＤ保護回路を形成する。コンデンサ３４，３５およびコイル５３は、５ＧＨｚ帯の信号を通過させるハイパスの整合回路を形成する。コンデンサ３９およびコイル５５は、ノイズ信号を接地に落とすトラップ回路を形成する。コンデンサ４０およびコイル５６は、２．４ＧＨｚ帯の信号を通過させるローパスの整合回路を形成する。コンデンサ３６，３７は直流カットのカップリングコンデンサである。
【００９８】
上記のダイプレクサ回路Ｄは、第１のアンテナ２１の接続先を、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１および２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２のいずれか一方に切り替えるためのものである。
【００９９】
したがって、回路基板１１０に形成されているパターンＰ−Ａは、図１４（Ａ）の無線通信システムとアンテナ構成との関係を実現していることが分かる。
【０１００】
また、第１の前提において以下の場合を考える（後述の図８参照）。第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３は、回路パターンＰ内に実装されていない。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。
【０１０１】
この場合には、第１のフィルタ６１を介して第１の通信回路接続端子Ｔ１１と第１のアンテナ接続端子Ｔ２１とが接続される。かつ、第２のフィルタ６２を介して第２の通信回路接続端子Ｔ１２と第２のアンテナ接続端子Ｔ２２とが接続される。これにより、回路パターンＰは、５ＧＷＬＡＮおよび２．４ＧＷＬＡＮによる通信が行なわれる構成となるように設計されている（パターンＰ−Ｂ）。
【０１０２】
パターンＰ−ＡとパターンＰ−Ｂとの比較から分かるように、第１のコイル５２（二点鎖線で囲まれた回路要素）のランドＬ５２への実装の有無により、第１および第２の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えが行なわれる。
【０１０３】
すなわち、第１のコイル５２が実装されていない場合、コンデンサ３１，３２，３４〜３７と、コイル５１，５３と、フィルタ６１と、スイッチ７１とを含む回路は、５ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。また、コンデンサ３８〜４０と、コイル５４〜５６と、フィルタ６２とを含む回路は、２．４ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。
【０１０４】
ここで、コンデンサ３８およびコイル５４は、サージを接地に落とすＥＳＤ保護回路を形成する。パターンＰ−Ａと共通する回路については説明を繰り返さない。
【０１０５】
したがって、回路基板１１０に形成されているパターンＰ−Ｂは、図１４（Ｂ）の無線通信システムとアンテナ構成との関係を実現していることが分かる。
【０１０６】
次に、２．４ＧＢＴの通信回路１３が５ＧＷＬＡＮの通信回路１１および２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２の少なくとも一方とアンテナを共用し、第３の通信回路接続端子Ｔ１３が、第１のアンテナ接続端子Ｔ２１または第２のアンテナ接続端子Ｔ２２のいずれか一方と接続される場合を考える。
【０１０７】
すなわち、第３のアンテナ２３は、第３のアンテナ接続端子Ｔ２３に接続されない。２．４ＧＢＴに係る信号は、スイッチ７２の切り替えにより、前述の２．４ＷＬＡＮに係る信号と同じ回路を通過する。そのため、コンデンサ４４〜４６と、コイル５７〜５９と、フィルタ６３とは回路パターンＰ内に実装されていない（第２の前提）。
【０１０８】
第２の前提において以下の場合を考える（後述の図９参照）。パターンＰ−Ａと同様に、第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４は、回路パターン内に実装されていない。
【０１０９】
この場合には、回路パターンＰは、パターンＰ−Ａと同様に、ダイプレクサ回路Ｄを介して、第１〜第３の通信回路接続端子Ｔ１１〜Ｔ１３と第１のアンテナ接続端子Ｔ２１とが接続されて、５ＧＷＬＡＮ、２．４ＧＷＬＡＮおよび２．４ＧＢＴによる通信が行なわれる構成となるように設計される（パターンＰ−Ｃ）。ダイプレクサ回路Ｄは、第１および第２のコンデンサ３２，３３と、第１のコイル５２と、第１および第２のフィルタ６１，６２とを含んで形成される。
【０１１０】
すなわち、コンデンサ３１〜３７と、コイル５１，５３と、フィルタ６１と、スイッチ７１とを含む回路は、５ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。また、コンデンサ３１，３３，３９，４１，４２と、コイル５１，５２，５５，５６と、フィルタ６２と、スイッチ７２とを含む回路は、２．４ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。また、コンデンサ３１，３３，３９，４１，４３と、コイル５１，５２，５５，５６と、フィルタ６２と、スイッチ７２とを含む回路は、２．４ＧＢＴに係る信号を通過させるように設計される。
【０１１１】
ここで、コンデンサ４２，４３は直流カットのカップリングコンデンサである。パターンＰ−Ａと共通する回路については説明を繰り返さない。
【０１１２】
したがって、回路基板１１０に形成されているパターンＰ−Ｃは、図１４（Ｃ）の無線通信システムとアンテナ構成との関係を実現していることが分かる。
【０１１３】
また、第２の前提において以下の場合を考える（後述の図１０参照）。パターンＰ−Ｂと同様に、第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３は、回路パターンＰ内に実装されていない。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。
【０１１４】
この場合には、パターンＰ−Ｂと同様に、第１のフィルタ６１を介して第１の通信回路接続端子Ｔ１１と第１のアンテナ接続端子Ｔ２１とが接続される。かつ、第２のフィルタ６２を介して第２の通信回路接続端子Ｔ１２と第２のアンテナ接続端子Ｔ２２とが接続される。同じく、第２のフィルタ６２を介して第３の通信回路接続端子Ｔ１３と第２のアンテナ接続端子Ｔ２２とが接続される。これにより、回路パターンＰは、５ＧＷＬＡＮ、２．４ＧＷＬＡＮおよび２．４ＧＢＴによる通信が行なわれる構成となるように設計されている（パターンＰ−Ｄ）。
【０１１５】
パターンＰ−ＣとパターンＰ−Ｄとの比較から分かるように、第１のコイル５２（二点鎖線で囲まれた回路要素）のランドＬ５２への実装の有無により、第１〜第３の通信回路接続端子Ｔ１１〜Ｔ１３が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えが行なわれる。
【０１１６】
すなわち、第１のコイル５２が実装されていない場合、コンデンサ３１，３２，３４〜３７と、コイル５１，５３と、フィルタ６１と、スイッチ７１とを含む回路は、５ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。また、コンデンサ３８，３９，４１，４２と、コイル５４〜５６と、フィルタ６２と、スイッチ７２とを含む回路は、２．４ＧＷＬＡＮに係る信号を通過させるように設計される。また、コンデンサ３８，３９，４１，４３と、コイル５４〜５６と、フィルタ６２と、スイッチ７２とを含む回路は、２．４ＧＢＴに係る信号を通過させるように設計される。
【０１１７】
パターンＰ−ＢおよびＰ−Ｃと共通する回路については説明を繰り返さない。
したがって、回路基板１１０に形成されているパターンＰ−Ｄは、図１４（Ｄ）の無線通信システムとアンテナ構成との関係を実現していることが分かる。
【０１１８】
以上、図１に示す回路基板１１０の回路パターンＰは、図１４に示す４通りの無線通信システムとアンテナ構成との関係に対応できていることが分かる。
【０１１９】
すなわち、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０を用いることにより、回路設計においてアンテナ構成の要求が変わったとしても、設計された回路をモジュールとして実現するために、回路基板の種類を増やす必要がなく、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。
【０１２０】
さらに、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０においては、後述の図７および図９に示されるように、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３が回路パターンＰ内に実装されている。これにより、第２の通信回路接続端子Ｔ１２が第１のアンテナ接続端子Ｔ２１に接続されると同時に、ダイプレクサ回路Ｄが形成される。
【０１２１】
すなわち、選択要素のうちの所定の電子部品を実装するだけで、通信回路接続端子が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えを行なうと同時に、通信時に利用する電波の周波数帯の切り替えを行なうダイプレクサ回路Ｄを形成することができる。
【０１２２】
−回路基板の第１の実施形態の変形例−
この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の変形例１３０について、図３および図４を用いて説明する。
【０１２３】
図３は、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の変形例１３０の要部の上面図である。また、図４は、図３に示した回路基板１１０の変形例１３０において、全ての通信回路およびアンテナが接続され、全ての回路要素が実装された、仮想的な回路モジュール１４０の要部の構成を示す回路図である。
【０１２４】
図４の回路モジュール１４０は、図２の回路モジュール１２０と同様に、各接続端子に接続され得る通信回路およびアンテナと、回路パターンに実装され得る回路要素とを説明するためのものであり、実際の回路モジュールとは異なる。
【０１２５】
この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０では、選択要素のうちの第１のコイル５２の実装の有無により、第１および第２の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えが行なわれていた。
【０１２６】
一方、回路基板１１０の変形例１３０では、選択要素のうちの第１のコンデンサ３２のランドＬ３２への実装の有無により、第１および第２の通信回路接続端子Ｔ１１，Ｔ１２が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えが行なわれる。
【０１２７】
この場合においても、この第１のコンデンサ３２は、第１のアンテナ２１の接続先を、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１および２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１１，１２のいずれか一方に切り替えるダイプレクサ回路Ｄの一部になっている。ダイプレクサ回路Ｄは、前述のように第１および第２のコンデンサ３２，３３と、第１のコイル５２と、第１および第２のフィルタ６１，６２とを含んで形成される。
【０１２８】
−回路基板の第２の実施形態−
この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０について、図５および図６を用いて説明する。
【０１２９】
図５は、この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０の上面図である。また、図６は、図５に示した回路基板１５０において、全ての通信回路およびアンテナが接続され、全ての回路要素が実装された、仮想的な回路モジュール１６０の構成を示す回路図である。
【０１３０】
図６の回路モジュール１６０は、図２の回路モジュール１２０と同様に、各接続端子に接続され得る通信回路およびアンテナと、回路パターンに実装され得る回路要素とを説明するためのものであり、実際の回路モジュールとは異なる。
【０１３１】
この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０は、前述の第１の実施形態において、２．４ＧＷＬＡＮが信号の通信を第１および第２の経路を利用して行なう場合に対応する。その他の部分については第１の実施形態と同様であるため、説明を繰り返さない。
【０１３２】
上記に伴い、２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２は、第１および第２の経路の通信回路１２１，１２２を含む。また、第２の通信回路接続端子Ｔ１２は、第１および第２の経路の通信回路１２１，１２２がそれぞれ接続される第１および第２の経路の通信回路接続端子Ｔ１２１，Ｔ１２２を含む。
【０１３３】
＜回路要素＞
図５に示される回路パターンＰ内に実装され得る回路要素は、図６に示されるように、第１の実施形態の回路要素に加え、コンデンサ４７をさらに含む。
【０１３４】
ここで、第２の実施形態では、前述のように、２．４ＧＷＬＡＮが信号の通信を第１および第２の経路を利用して行なう。
【０１３５】
第２の実施形態に係る選択要素は、回路パターンＰ内への実装の有無が、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２への第２のアンテナ２２の接続の有無に依存する電子部品である。
【０１３６】
また、基本要素は、選択要素の実装の有無にかかわらず、回路パターンＰ内に実装される電子部品である。第２の実施形態において、基本要素は、５ＧＷＬＡＮによる通信が行なわれるようにする電子部品を含む。基本要素は、選択要素と足し合わせることにより２．４ＧＷＬＡＮの第１の経路による通信が行なわれるようにする電子部品をさらに含む。
【０１３７】
具体的には、図６において、コンデンサ３３，３８とコイル５２，５４とが選択要素に相当する。また、コンデンサ３１，３２，３４〜３７，３９，４１，４２，４４，４５，４７と、コイル５１，５３，５５〜５９と、フィルタ６１〜６３と、スイッチ７１，７２とが基本要素に相当する。
【０１３８】
＜回路パターン＞
第２の実施形態における回路パターンＰは、第１の実施形態における２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２を、２.４ＧＷＬＡＮの第１の経路の通信回路１２１に置き換えるとともに、２．４ＧＷＬＡＮの第２の経路の通信回路１２２を第３のアンテナ２３と接続することにより形成される。
【０１３９】
すなわち、第２の実施形態における回路パターンＰは、第１の実施形態におけるパターンＰ−ＣまたはＰ−Ｄに、２．４ＧＷＬＡＮの第２の経路の通信回路１２２と、第３のアンテナ２３とを接続することにより、２．４ＧＷＬＡＮの第２の経路による通信が行なうことができる回路構成を付加したものとして設計される。
【０１４０】
上記の付加された回路構成は、５ＧＷＬＡＮ、２．４ＧＷＬＡＮの第１の経路、および２．４ＧＢＴによる通信が行なわれるように構成された回路とは独立に設けられている。
【０１４１】
ここで、コンデンサ４４およびコイル５７は、サージを接地に落とすＥＳＤ保護回路を形成する。コンデンサ３９およびコイル５５は、ノイズ信号を接地に落とすトラップ回路を形成する。コンデンサ４７およびコイル５９は、２．４ＧＨｚ帯の信号を通過させるローパスの整合回路を形成する。パターンＰ−ＣおよびＰ−Ｄと共通する部分の回路設計についての説明は繰り返さない。
【０１４２】
第１の実施形態と同様に、図５に示す回路基板１５０を用いることにより、回路設計においてアンテナ構成の要求が変わったとしても、設計された回路をモジュールとして実現するために、回路基板の種類を増やす必要がない。よって、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。
【０１４３】
さらに、この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０においては、後述の図１１に示されるように、第１の実施形態に係る回路基板１１０と同じく、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３が回路パターンＰ内に実装されることにより、第２の通信回路接続端子Ｔ１２が第１のアンテナ接続端子Ｔ２１に接続されると同時に、ダイプレクサ回路Ｄが形成される。
【０１４４】
すなわち、選択要素のうちの所定の電子部品を実装するだけで、通信回路接続端子が接続されるべきアンテナ接続端子への経路の切り替えを行なうと同時に、通信時に利用する電波の周波数帯の切り替えを行なうダイプレクサ回路Ｄを形成することができる。
【０１４５】
−回路モジュールの第１〜第４の実施形態−
この発明の第１〜第４の実施形態に係る回路モジュール２１０〜２４０について、図７〜図１０を用いて説明する。
【０１４６】
図７〜図１０は、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰに、前述のパターンＰ−Ａ〜Ｐ−Ｄがそれぞれ実現できるように所定の回路要素を実装したものである。
【０１４７】
図７に示した第１の実施形態に係る回路モジュール２１０は、第１のアンテナ２１と通信回路群との間に介在している。通信回路群は、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１および２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２を含む。
【０１４８】
この回路モジュールは、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰにおいて、２．４ＧＢＴが第３のアンテナ２３を用いて通信を行なう場合において、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第１のアンテナ２１は、第１のアンテナ接続端子Ｔ２１に接続されている。かつ、第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４は、回路パターンＰ内に実装されていない。
【０１４９】
図８に示した第２の実施形態に係る回路モジュール２２０は、アンテナ群と通信回路群との間に介在している。アンテナ群は、第１および第２のアンテナ２１，２２を含む。通信回路群は、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１および２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２を含む。
【０１５０】
この回路モジュールは、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰにおいて、上記と同様に２．４ＧＢＴが第３のアンテナ２３を用いて通信を行なう場合に、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第１および第２のアンテナ２１，２２は、第１および第２のアンテナ接続端子Ｔ２１，Ｔ２２にそれぞれ接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３は、回路パターンＰ内に実装されていない。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４と、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。
【０１５１】
図９に示した第３の実施形態に係る回路モジュール２３０は、第１のアンテナ２１と通信回路群との間に介在している。通信回路群は、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１、２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２および２．４ＧＢＴの通信回路１３を含む。
【０１５２】
この回路モジュールは、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰにおいて、２．４ＧＢＴが第３のアンテナ２３を用いずに通信を行なう場合に、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第１のアンテナ２１は、第１のアンテナ接続端子Ｔ２１に接続されている。かつ、第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されていない。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。かつ、選択要素のうちの残りであるコンデンサ３８およびコイル５４は、回路パターンＰ内に実装されていない。
【０１５３】
図１０に示した第４の実施形態に係る回路モジュール２４０は、アンテナ群と通信回路群との間に介在している。アンテナ群は、第１および第２のアンテナ２１，２２を含む。通信回路群は、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１、２．４ＧＷＬＡＮの通信回路１２および２．４ＧＢＴの通信回路１３を含む。
【０１５４】
この回路モジュールは、この発明の第１の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰにおいて、上記と同様に２．４ＧＢＴが第３のアンテナ２３を用いずに通信を行なう場合に、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第１および第２のアンテナ２１，２２は、第１および第２のアンテナ接続端子Ｔ２１，Ｔ２２にそれぞれ接続されている。かつ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３は、回路パターンＰ内に実装されていない。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４と、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。
【０１５５】
第１〜第４の実施形態に係る回路モジュール２１０〜２４０は、共通の回路基板上に形成されたものであるため、信頼性評価の項目の多くを兼用することができる。その結果、回路モジュールの１つ１つについて信頼性試験を行なうためにかかっていた手間と時間を削減することができる。
【０１５６】
すなわち、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。
−回路モジュールの第５および第６の実施形態−
この発明の第５および第６の実施形態に係る回路モジュール２５０，２６０について、図１１および図１２を用いて説明する。
【０１５７】
図１１および図１２は、この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０の回路パターンＰに所定の回路要素を実装したものである。
【０１５８】
図１１に示した第５の実施形態に係る回路モジュール２５０は、アンテナ群と通信回路群との間に介在している。アンテナ群は、第１および第３のアンテナ２１，２３を含む。通信回路群は、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１、２．４ＧＷＬＡＮの第１の経路の通信回路１２１および第２の経路の通信回路１２２、ならびに２．４ＧＢＴの通信回路１３を含む。
【０１５９】
この回路モジュールは、この発明の第２の実施形態に係る回路基板１１０の回路パターンＰにおいて、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されていない。選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３と、基本要素とは、回路パターンＰ内に実装されている。選択要素のうちの残りであるコンデンサ３８およびコイル５４は、回路パターンＰ内に実装されていない。
【０１６０】
図１２に示した第６の実施形態に係る回路モジュール２６０は、アンテナ群と通信回路群との間に介在している。アンテナ群は、第１〜第３のアンテナ２１〜２３を含む。通信回路群は、５ＧＷＬＡＮの通信回路１１、２．４ＧＷＬＡＮの第１の経路の通信回路１２１および第２の経路の通信回路１２２、ならびに２．４ＧＢＴの通信回路１３を含む。
【０１６１】
この回路モジュールは、この発明の第２の実施形態に係る回路基板１５０の回路パターンＰにおいて、以下の構成が実現されているものである。すなわち、第２のアンテナ２２は、第２のアンテナ接続端子Ｔ２２に接続されている。かつｓ、選択要素のうちの第１のコイル５２および第２のコンデンサ３３は、回路パターンＰ内に実装されていない。かつ、選択要素の残りであるコンデンサ３８およびコイル５４と、基本要素とは、回路パターン内に実装されている。
【０１６２】
第５および第６の実施形態に係る回路モジュール２５０，２６０は、共通の回路基板上に形成されたものであるため、信頼性評価の項目の多くを兼用することができる。その結果、回路モジュールの１つ１つについて信頼性試験を行なうためにかかっていた手間と時間を削減することができる。
【０１６３】
すなわち、回路モジュールの開発、製品化および製造を効率的に進めることができる。
また、図１１および図１２においては、２．４ＧＷＬＡＮと２．４ＧＢＴとをスイッチ７２で切り替える構成を例示しているが、２．４ＧＷＬＡＮと２．４ＧＢＴとをスイッチ７２で切り替えない構成（図示せず）も、同様にこの発明に係る回路基板において実現することができる。
【０１６４】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、無線通信システムの通信回路および回路の構成などに関し、この発明の範囲内において、種々の応用または変形を加えることが可能である。
【０１６５】
また上記の実施形態においては、コンデンサ、コイル、フィルタ、スイッチをもって基本要素および選択要素を構成しているが、上記の実施形態は例示であり、基本要素および選択要素は、必ずしも上記の構成に限定されるものではない。例えば、回路モジュールにおいて、ＥＳＤ回路が不要と判断される場合は、ＥＳＤ回路を構成するコンデンサおよびコイルを含まない構成とすることができる。また、トラップ回路が不要と判断される場合は、トラップ回路を構成するコンデンサおよびコイルを含まない構成とすることができる。
【０１６６】
さらに、上記の実施形態においては、５ＧＷＬＡＮを第１の無線通信システムとし、２．４ＧＷＬＡＮを第２の無線通信システムとしているが、周波数帯や通信規格はこれらに限定されるものではない。無線通信システムにおいて、周波数帯は他の周波数帯であってもよく、通信規格は他の通信規格であってもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１１  第１の通信無線システムの通信回路、１２  第２の通信無線システムの通信回路、２１  第１のアンテナ、２２  第２のアンテナ、２３  第３のアンテナ、３２  第１のコンデンサ、３３  第２のコンデンサ、５２  第１のコイル、６１  第１のフィルタ、６２  第２のフィルタ、６３  第３のフィルタ、１１０，１５０  回路基板、１２１  第１の経路の通信回路、１２２  第２の経路の通信回路、２１０〜２６０  回路モジュール、Ｂ  基板素体、Ｄ  ダイプレクサ回路、Ｐ  回路パターン、Ｔ１０  通信回路接続端子、Ｔ１１  第１の通信回路接続端子、Ｔ１２  第２の通信回路接続端子、Ｔ１２１  第１の経路の通信回路接続端子、Ｔ１２２  第２の経路の通信回路接続端子、Ｔ２０  アンテナ接続端子、Ｔ２１  第１のアンテナ接続端子、Ｔ２２  第２のアンテナ接続端子、Ｔ２３  第３のアンテナ接続端子。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年9月29日(2016.9.29)
【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】
基板素体と、通信回路接続端子と、アンテナ接続端子と、所定の回路要素が実装可能に設けられている回路パターンとを備える回路基板であって、
前記通信回路接続端子は、利用する電波の周波数帯が互いに異なる第１および第２の無線通信システムの通信回路がそれぞれ接続される第１および第２の通信回路接続端子を含み、
前記アンテナ接続端子は、第１および第２のアンテナがそれぞれ接続可能に設けられている第１および第２のアンテナ接続端子を含み、
前記所定の回路要素は、
前記回路パターン内への実装の有無が、前記第２のアンテナ接続端子への前記第２のアンテナの接続の有無に依存する電子部品である選択要素と、
前記選択要素の実装の有無にかかわらず、前記回路パターン内に実装される電子部品である基本要素とを含み、
前記選択要素は、
一方端および他方端を有する第１のコンデンサ、ならびに、前記第１のコンデンサの前記一方端に電気的に接続される一方端、および他方端を有する第１のコイルのうちのいずれか一方と、
前記第１のコンデンサの前記一方端および前記第１のコイルの前記一方端の両方に電気的に接続される第２のコンデンサとを含み、
前記基本要素は、
前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルのうちの他方と、
前記第１のコンデンサの前記他方端に電気的に接続される第１のフィルタと、
前記第１のコイルの前記他方端に電気的に接続される第２のフィルタとを含み、
前記回路パターンは、
（１）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続されず、かつ、前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装され、かつ、前記選択要素の残りが前記回路パターン内に実装されない場合には、
前記第１および第２のコンデンサと、前記第１のコイルと、前記第１および第２のフィルタとを含んで形成されるダイプレクサ回路を介して前記第１および第２の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となり、
（２）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続され、かつ、前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサとが前記回路パターン内に実装されず、かつ、前記選択要素の残りと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装される場合には、
前記第１のフィルタを介して前記第１の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ、前記第２のフィルタを介して前記第２の通信回路接続端子と前記第２のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となるように形成されていることを特徴とする、回路基板。
【請求項２】
前記第２の無線通信システムは、信号の通信を、前記電波の周波数帯が互いに等しい第１および第２の経路を含む複数の経路を利用して行ない、
前記第２の無線通信システムの通信回路は、前記第１および第２の経路の通信回路を含み、
前記第２の通信回路接続端子は、前記第１および第２の経路の通信回路がそれぞれ接続される第１および第２の経路の通信回路接続端子を含み、
前記アンテナ接続端子は、第３のアンテナが接続される第３のアンテナ接続端子をさらに含み、
前記基本要素は、前記第２の経路の通信回路接続端子と前記第３のアンテナ接続端子との間に電気的に接続される第３のフィルタをさらに含み、
前記回路パターンは、
（３）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続されず、かつ、前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装され、かつ、前記選択要素の残りが前記回路パターン内に実装されない場合には、
前記第１および第２のコンデンサと、前記第１のコイルと、前記第１および第２のフィルタとを含んで形成されるダイプレクサ回路を介して、前記第１の通信回路接続端子および前記第１の経路の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ、前記第３のフィルタを介して前記第２の経路の通信回路接続端子と前記第３のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となり、
（４）前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続され、かつ、前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサとが前記回路パターン内に実装されず、かつ前記選択要素の残りと、前記基本要素とが前記回路パターン内に実装される場合には、
前記第１のフィルタを介して前記第１の通信回路接続端子と前記第１のアンテナ接続端子とが接続され、かつ、前記第２のフィルタを介して前記第１の経路の通信回路接続端子と前記第２のアンテナ接続端子とが接続され、かつ、前記第３のフィルタを介して前記第２の経路の通信回路接続端子と前記第３のアンテナ接続端子とが接続されて、前記第１および第２の無線通信システムによる通信が行なわれる構成となるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
請求項１に記載の回路基板を備え、前記第１のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナは、前記第２のアンテナ接続端子に接続されておらず、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されており、
前記選択要素の残りは、前記回路パターン内に実装されていないことを特徴とする、回路モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の回路基板を備え、前記第１および第２のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナは、前記第２のアンテナ接続端子に接続されており、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサとは、前記回路パターン内に実装されておらず、
前記選択要素の残りと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されていることを特徴とする、回路モジュール。
【請求項５】
請求項２に記載の回路基板を備え、前記第１および第３のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナ接続端子に前記第２のアンテナが接続されておらず、かつ、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されており、
前記選択要素の残りは、前記回路パターン内に実装されていないことを特徴とする、回路モジュール。
【請求項６】
請求項２に記載の回路基板を備え、前記第１〜第３のアンテナと、前記第１および第２の無線通信システムの通信回路との間に介在する回路モジュールであって、
前記回路基板において、
前記第２のアンテナは、前記第２のアンテナ接続端子に接続されており、
前記選択要素のうちの前記第１のコンデンサおよび前記第１のコイルの前記いずれか一方と、前記第２のコンデンサとは、前記回路パターン内に実装されておらず、
前記選択要素の残りと、前記基本要素とは、前記回路パターン内に実装されていることを特徴とする、回路モジュール。
【国際調査報告】
2015199023.tif 000017
2015199023.tif 000018