(57)【要約】【課題】無指向性の内臓アンテナを使用しても、所望の指向性を有し、無線波の干渉や情報の漏洩等が小さい無線装置の提供。【解決手段】通方式毎に交換可能な無線拡張ユニット１０と、無線拡張ユニット１０を収納・接続することができ、無線拡張ユニットを交換することにより、任意の通信方式により無線通信をおこなうことができるベースユニット２０と、を備え宅内に設置して使用する無線装置１において、無指向性の内臓アンテナ１４を有する無線拡張ユニット１０と、内臓アンテナ１４からの伝播する無線波に指向性を持たせる孔２５を設けた金属の筐体２４を有するベースユニット２０と、を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信方式毎に交換可能な無線拡張ユニットと、無線拡張ユニットを収納・接続することができ、無線拡張ユニットを交換することにより、任意の通信方式により無線通信をおこなうことができるベースユニットと、を備え宅内に設置して使用する無線装置において、無指向性の内臓アンテナを有する無線拡張ユニットと、内臓アンテナからの伝播する無線波に指向性を持たせる孔を設けた金属の筐体を有するベースユニットと、を備えたものであることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
孔は略長方形状であり、長辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいようなスロットとして開かれているものであることを特徴とする請求項１記載の無線装置。
【請求項３】
スロットは、大地平面に対し垂直方向を長辺とし、大地平面に対して平行方向を短辺としたものであることを特徴とする請求項２記載の無線装置。
【請求項４】
スロットは、大地平面に対し垂直方向を短辺とし、大地平面に対して平行方向を長辺としたものであることを特徴とする請求項２記載の無線装置。
【請求項５】
第２の孔を設け、第２の孔は略長方形状であり、長辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような第２スロットとして開かれているものであり、第２スロットとスロットとの長辺とを互いに平行に並べたものであることを特徴とする請求項２乃至請求項４いずれかに記載の無線装置。
【請求項６】
スロットと第２スロットとの間の距離を略半波長の奇数倍にしたものであることを特徴とする請求項５記載の無線装置。
【請求項７】
スロットと第２スロットとの間の距離を略半波長の偶数倍にしたものであることを特徴とする請求項５記載の無線装置。
【請求項８】
第２の孔を設け、第２の孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部として開かれているものであり、開口部の１辺とスロットの長辺とを互いに平行に並べたものであることを特徴とする請求項２乃至請求項４記載いずれかに記載の無線装置。
【請求項９】
スロットと開口部との間の距離を略半波長の奇数倍としたものであることを特徴とする請求項８記載の無線装置。
【請求項１０】
スロットと開口部との間の距離を略半波長の偶数倍としたものであることを特徴とする請求項８記載の無線装置。
【請求項１１】
孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部として開かれているものであることを特徴とする請求項１記載の無線装置。
【請求項１２】
反射板を設け、反射板は、内臓アンテナの無線波を孔に向けて放射するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１いずれかに記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は住宅内で無線ネットワークを形成し、各部屋に設置する無線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線装置１０１としては、例えば、図１４に示すものがある。このものは、無線拡張ユニット１１０と、ベースユニット１２０と、パッチアンテナ１３０と、同軸ケーブル１４０と、を備えている。この無線装置１０１は、後述するコンセント１５０内に設けられている。無線拡張ユニット１１０は、ベースユニット１２０に着脱可能なものであり、ベースユニット１２０に収納して使用するものである。
【０００３】
無線拡張ユニット１１０は、図１５（ａ）に示すように、無線−有線プロトコル変換部１１１と、ベースバンド／ＭＡＣ処理部１１２と、ＲＦ部１１３と、内蔵アンテナ１１４と、アンテナ切換スイッチ１１５と、外部アンテナ端子１１６と、を備えている。
【０００４】
ベースユニット１２０は、図１５（ａ）に示すように、ＡＣ−ＤＣ変換部１２１と、有線Ｉ／Ｆ部１２２と、拡張Ｉ／Ｆ部１２３と、を備えている。
【０００５】
ベースユニット１２０は、拡張Ｉ／Ｆ部１２３を介して任意の通信方式の無線拡張ユニット１１０を接続、収納することができ、無線拡張ユニット１１０を入れ替えることにより、任意の無線方式により無線通信を行うことができる。このとき、アンテナ切換スイッチ１１５を切り替えることにより、無線拡張ユニット１１０の内蔵アンテナ１１４を使用するか、外部アンテナ端子１１６と同軸ケーブル１４０を介して接続されたパッチアンテナ１３０を使用するかを選択することができる。
【０００６】
図１５（ｂ）、図１５（ｃ）に、この無線装置１の内蔵アンテナ１１４と外部のパッチアンテナ１３０の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心がアンテナ（内臓アンテナ１１４、パッチアンテナ１３０）を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。
【０００７】
内臓アンテナ１１４の水平面内指向性は、内臓アンテナ１１４が指向性を持たないため、また、ベースユニット１２０は内臓アンテナ１１４の無線波が通過するので、図１５（ｂ）のような特性になる。また、パッチアンテナ１３０の水平面内指向性は、図１５（ｃ）のＸの方向に指向性を持っているため、図１５（ｃ）のような特性になる。
【０００８】
なお、ベースユニット１２０は、無線ユニット１１０の送受信波が通過するものからできている。また、図１４（ａ、ｂ、ｃ）のＸの方向と、図１５（ｂ）、図１４（ｃ）のＸの方向と、は同じ方向を示している。
【０００９】
また、図１６は、従来の住宅内配線を示したものである。住宅分電盤１６０は、各部屋へ電力を分配し、漏電を防止するブレーカ等を内蔵したものである。住宅情報盤１７０は、公衆送受信ユニット１７０ａと、ＣＡＴＶブースタ・分配器１７０ｂと、ＬＡＮユニット１７０ｃと、ＢＳ／ＵＶブースタ・分配器１７０ｄと、を備え、各部屋へアナログ電話線、ＬＡＮ、ＢＳ／ＵＶ等の配線を分配している。コンセント１５０は、各部屋に設置されたものであり、ＡＣ１００Ｖ電力用コンセント、アナログ電話端子、ＢＳ／ＵＨＦ／ＶＨＦ等のテレビ放送用同軸端子、ＬＡＮ用ポート、図１４（ａ）から図１４（ｄ）で説明した無線装置１０１が設けられている。
【００１０】
また、他の無線装置５０１としては、特開平８−１８６５１６号公報に記載されているものがある。このものは、図１７に示すように、無線信号により送受信を行う送受信部と通信プロトコル等を記憶したメモリとを備える無線拡張ユニットである無線本体部５０２と、この無線本体部５０２に対して音声もしくはデータ信号の授受を行うベースバンド処理部５０３と、携帯無線機の無線機ケース５０４と、アンテナ５０５と、マイク５０６と、スピーカ５０７と、キー操作部５０８と、表示部５０９と、コネクタ５１０と、を有するベースユニットを備えている。
【００１１】
この無線装置５０１は、無線本体部５０２と、ベースバンド処理部５０３と、をそれぞれ別ユニットに構成してケース５０４内に内装し、かつ、無線本体部５０２は、無線機ケース５０４と着脱可能に設けたものである。（ベースバンド処理部５０３に対してコネクタ５１０を介して着脱可能である。）この無線装置５０１は、無線本体部５０２と、ベースバンド処理部５０３と、をそれぞれ別ユニットに構成し、ベースバンド処理部５０３は、無線機ケース５０４内に固定的に内装される一方、無線本体部５０２は、無線機ケース５０４内に着脱可能に内装され、かつ無線本体部５０２を無線機ケース５０４内に内装したときにはベースバンド処理部５０３に対して電気的に接続可能に構成されたものである。すなわち、この無線装置５０１は、一部の構成部品を交換することで、異なる通信システムにおいても同一の携帯無線機の使用を可能にしたものである。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−１８６５１６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１４、図１５で説明した従来技術の無線装置では、無線拡張ユニット１１０がベースユニット１２０に着脱可能なものでありベースユニット１２０に収納して使用するものである。無線拡張ユニットは、汎用性を持たせるために内臓アンテナは無指向性またはそれに近い特性の内臓アンテナを有している。壁に設置されるコンセント内に無線装置を設ける場合、無指向性の内臓アンテナは、ベースユニット１２０が送受信波を通過するものからできているため部屋内だけでなく壁の反対側の屋外等へ無線波を放射し、無線波の干渉や情報の漏洩等が発生する場合がある。
【００１４】
このような問題点を解決するためには、アンテナに指向性を持たせて部屋の内部方向へ放射し、壁の反対側への放射を少なくする必要がある。
【００１５】
アンテナに指向性を持たせて部屋の内部方向へ放射し、壁の反対側への放射を少なくする方法として、無線拡張ユニットが外部アンテナ端子を備えている場合は、外部アンテナ端子に所望の指向性を有するアンテナ（例えば、パッチアンテナ）を接続する方法がある。しかし、この方法では、構造が複雑になり製造コストが増大するという問題点があった。また、無線拡張ユニットが外部アンテナ端子を備えていない場合は、内蔵アンテナの指向性を変更しなければいけない場合があった。
【００１６】
また、特開平８−１８６５１６号公報に記載されている無線装置は、無線拡張ユニットである無線本体部と、ベースバンド処理部と無線機ケース等を有するベースユニットと、が着脱可能な構造になっている。この無線装置は、異なる通信システムにおいて、無線本体部を取りかえることにより同一の携帯無線機（ベースユニット）の使用を可能にしたものである。すなわち、特開平８−１８６５１６号公報に記載されている無線装置は、無指向性のアンテナを用いて不特定の場所で通信をおこなう携帯用の無線装置であり、住宅内で無線ネットワークを形成し、宅内の各部屋に設置する無線装置とは別のものである。
【００１７】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、無指向性の内臓アンテナを使用しても、所望の指向性を有し、無線波の干渉や情報の漏洩等が小さい無線装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明にあっては、通信方式毎に交換可能な無線拡張ユニットと、無線拡張ユニットを収納・接続することができ、無線拡張ユニットを交換することにより、任意の通信方式により無線通信をおこなうことができるベースユニットと、を備え宅内に設置して使用する無線装置において、無指向性の内臓アンテナを有する無線拡張ユニットと、内臓アンテナからの伝播する無線波に指向性を持たせる孔を設けた金属の筐体を有するベースユニットと、を備えたものである。
【００１９】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１の構成において、孔は略長方形状であり、長辺の長さが、伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいようなスロットとして開かれているものである。
【００２０】
請求項３記載の発明にあっては、請求項２の構成において、スロットは、大地平面に対し垂直方向を長辺とし、大地平面に対して平行方向を短辺としたものである。
【００２１】
請求項４記載の発明にあっては、請求項２の構成において、スロットは、大地平面に対し垂直方向を長辺とし、大地平面に対して平行方向を短辺としたものである。
【００２２】
請求項５記載の発明にあっては、請求項２乃至請求項４いずれかに記載された構成において、
請求項６記載の発明にあっては、請求項５の構成において、スロットと第２スロットとの間の距離を略半波長の奇数倍にしたものである。
【００２３】
請求項７記載の発明にあっては、請求項５の構成において、スロットと第２スロットとの間の距離を略半波長の偶数倍にしたものである。
【００２４】
請求項８記載の発明にあっては、請求項２乃至請求項４いずれかに記載された構成において、第２の孔を設け、第２の孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部であり、開口部の１辺とスロットの長辺とが互いに平行に並べたものである。
【００２５】
請求項９記載の発明にあっては、請求項８の構成において、スロットと開口部との間の距離を略半波長の奇数倍としたものである。
【００２６】
請求項１０記載の発明にあっては、請求項８の構成において、スロットと開口部との間の距離を略半波長の偶数倍としたものである。
【００２７】
請求項１１記載の発明にあっては、請求項１の構成において、孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部として開かれているものである。
【００２８】
請求項１２記載の発明にあっては、請求項２乃至請求項１１いずれかに記載された構成において、反射板を設け、反射板は、内臓アンテナの無線波を孔に向けて放射するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の無線装置１を図１に基づいて説明する。このものは、図１に示すように、無線拡張ユニット１０と、ベースユニット２０と、を備え、無線拡張ユニット１０はベースユニット２０から着脱可能であり、使用する無線方式に応じて、それぞれ用意された無線拡張ユニット１０を選択することにより、任意の無線方式に対応することができる。
【００３０】
無線拡張ユニット１０は、無線と有線の通信プロトコルを互いに変換する有線−無線プロトコル変換部１１と、チャネル制御や出力制御、誤り訂正などを行うベースバンド／ＭＡＣ処理部１２と、変調／復調を行うＲＦ部１３と、無線信号を送受信する内蔵アンテナ１４と、を備えている。この無線拡張ユニット１０は、通信方式毎に交換可能なものであり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）や携帯端末などに汎用的に使用されるものである。また、内蔵アンテナ１４は、ほぼ無指向なアンテナ指向性を有している。
【００３１】
ベースユニット２０は、金属導体からなり内部が方形空洞を有するスロットアンテナの構成で、前面に孔２５設けた金属導体からなる筐体２４と、筐体２４の内部にＡＣ１００Ｖ商用電源を所定の直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣ変換部２１と、有線ケーブルを介してデータを送受する有線Ｉ／Ｆ部２２と、無線拡張ユニット１０を接続するための拡張Ｉ／Ｆ部２３と、を備えいる。ベースユニット２０は、無線拡張ユニットを収納・接続することができ、無線拡張ユニットを交換することにより、任意の通信方式により無線通信をおこなうことができ、各部屋の壁内に埋め込まれているコンセント内に設置されるものである。なお、コンセントとは、住宅内の各部屋に設置され、ＡＣ１００Ｖ電力用コンセント、アナログ電話端子、ＢＳ／ＵＨＦ／ＶＨＦ等のテレビ放送用同軸端子、ＬＡＮ用ポート、等が設けられているものである。また、孔２５は、内臓アンテナ１４からの伝播する無線波に指向性を持たせるものである。
【００３２】
無線拡張ユニット１０は、ベースユニット２０と拡張Ｉ／Ｆ部２３を介して接続され、筐体２４の内部に格納することができる。ベースユニット２０では、無線拡張ユニット１０に対して拡張Ｉ／Ｆ部２３を介して、ＡＣ−ＤＣ変換部２１と有線Ｉ／Ｆ部２２からそれぞれ電力供給とデータの送受が行われる。また、有線Ｉ／Ｆ部２２は有線で外部のルータ（図示せず）等を介してネットワークに接続されている。
【００３３】
この場合の無線拡張ユニット１０は、有線−無線プロトコル変換部１１で有線通信と無線通信のプロトコル変換を行い、ベースバンド／ＭＡＣ処理部１２でベースバンド信号処理を行い、ＲＦ部１３でＲＦ信号を生成し、内蔵アンテナ１４を介して空中に無線波を放射する。
【００３４】
このとき、内蔵アンテナ１４より放射される無線波は、図１のＸの方向を前方とすると、筐体２４により背面、側面、上面、下面方向の成分の強度が弱められ、前方に対しては孔２５が設けられているため、放射される無線波は通過する。
【００３５】
また、図１（ｃ）に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。なお、図１（ｃ）のＸの方向と、図１（ａ）のＸの方向と、は同じ方向を示している。
【００３６】
このような手段を講じることにより、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、図１（ｃ）に示すように、内臓アンテナ１４の前方のＸ方向にアンテナ指向性を得ることができる。
【００３７】
従って、この無線装置１は、ベースユニット２０の筐体２４を金属で構成し、前面に孔２５を設けることにより、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方のＸ方向にアンテナ指向性を得ることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の無線装置１を図２に基づいて説明する。このものは、第１の実施形態で説明した筐体２４の前面の孔２５を略長方角形であるスロット２６ａとして開かれているものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。
【００３９】
筐体２４上に開かれたスロット２６ａは長辺方向の長さが使用無線波の波長λの約１／２の長さである。また、短辺方向の長さは波長λに比べ十分に小さな長さになっている。
【００４０】
筐体２４は方形空洞を備えたスロットアンテナの構成となっているため、筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されることにより、スロット２６ａの短辺と同じ方向に振幅する無線波が伝搬して筐体２４を励振（共振）する。このとき、スロット２６ａより無線波が放射され、その指向性は方形空洞を備えたスロットアンテナと同様に前方に指向性を有したものとなる。また、このときの主偏波成分はスロット２６ａの短辺方向と同じ方向の成分となり、交差偏波成分は小さくなる。
【００４１】
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方のＸ方向にアンテナ指向性を得ると共に、交差偏波成分の少ない無線波を送受することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の無線装置１を図３に基づいて説明する。このものは、第２の実施形態で説明した筐体２４の孔２５を大地平面に対し垂直方向を長辺とし、大地平面に対して平行方向を短辺とするスロット２６ｂとしたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。
【００４３】
筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されることにより、スロット２６ｂの短辺と同じ方向に振幅する無線波が伝搬して筐体２４を励振（共振）する。このとき、スロット２６ｂより無線波が放射され、その指向性は方形空洞を備えたスロットアンテナと同様に前方に指向性を有したものとなる。このときの電界の振動方向は図３（ｂ）に示す様に、無線波の進行方向と直交し、且つ大地平面と平行な方向となる（水平偏波）。
【００４４】
また、図３（ｃ）に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。また、図３（ｃ）のＸの方向と、図３（ａ）のＸの方向と、は同じ方向を示している。また、図３（ｂ）のＸ、Ｙ、Ｚの方向と、図３（ａ）のＸ、Ｙ、Ｚの方向と、は同じ方向を示している。
【００４５】
このような手段を講じることにより、無線装置１は、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、図３（ｃ）に示すように、前方のＸ方向にアンテナ指向性を得ると共に、主偏波が水平偏波成分で交差偏波成分の少ない無線波を送受することができ、無線波の有効利用ができる。
【００４６】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の無線装置１を図４に基づいて説明する。このものは、第２の実施形態のスロット２６ａを大地平面と平行方向を長辺とし、大地平面に対して垂直方向を短辺とするスロット２６ｃとして開かれたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。
【００４７】
スロット２６ｃは長辺方向の長さが使用無線波の波長λの約１／２の長さとなっており、また、短辺方向の長さは波長λに比べ十分に小さな長さになっている。
【００４８】
筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されることにより、スロット２６ｃの短辺と同じ方向に振幅する無線波が伝搬して筐体２４を励振（共振）する。このとき、スロット２６ｃより無線波が放射され、その指向性は方形空洞を備えたスロットアンテナと同様に前方に指向性を有したものとなる。このときの電界の振動方向は図４（ｂ）に示す様に、無線波の進行方向と直交し、且つ大地平面に対し垂直方向の垂直偏波となる。
【００４９】
また、図４（ｃ）に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。なお、図４（ｃ）のＸの方向と、図４（ａ）のＸの方向と、は同じ方向を示している。また、図４（ｂ）のＸ、Ｙ、Ｚの方向と、図４（ａ）のＸ、Ｙ、Ｚの方向と、は同じ方向を示している。
【００５０】
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、図４（ｃ）に示すように、前方のＸ方向にアンテナ指向性を得ると共に、主偏波が垂直偏波成分で交差偏波成分の少ない無線波を送受することができ、無線波の有効利用ができる。
【００５１】
（第５の実施形態）
第５の実施形態の無線装置１を図５に基づいて説明する。このものは、第３の実施形態に、第２の孔を設け、第２の孔は、略長方形状であり、長辺の長さが、伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような第２スロット２７であり、第２スロット２７とスロット２６ｂとの長辺と互いに平行に並べて開けたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。
【００５２】
スロット２６ｂ、２７は長辺方向の長さが使用無線波の波長λの約１／２の長さである。また、短編方向の長さは波長λに比べ十分に小さな長さになっている。
【００５３】
筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されることにより、スロット２６ｂ、２７の短辺方向に沿って無線波が伝搬して、筐体２４を励振する。このとき、スロット２６ｂ、２７より、スロットの短辺方向と主偏波が一致する無線波が放射され、全体の指向性はそれぞれのスロット２６ｂ、２７から放射された無線波を合成したものとなる。
【００５４】
このため、２つのスロット２６ｂ、２７間の距離を変更することにより、それぞれのスロットから放射される無線波に位相差をつけ、任意の指向性を形成することができる。
【００５５】
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方へ任意の指向性を得るとともに、交差偏波成分の少ない無線波の送受が可能となる。
【００５６】
なお、無線装置１は、第２の実施形態、第４の実施形態で説明したスロット２６ａ、２６ｃと互いに平行に並べるように第２の孔を第２スロット２７として開けても、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方へ任意の指向性を得るとともに、交差偏波成分の少ない無線波の送受が可能となる。
【００５７】
（第６の実施形態）
第６の実施形態の無線装置１を図６に基づいて説明する。このものは、第５の実施形態において、スロット２６ｂと第２スロット２７との距離を使用無線波の波長λの約１／２の奇数倍になるように設けたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。なお、この場合のスロット２６ｂと第２スロット２７との配置は、図５と概略は同じなので省略する。
【００５８】
２つのスロット２６ｂ、２７を上述のように配置することにより、筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されると、お互いのスロット２６ｂ、２７から逆位相の無線波が放射される。
【００５９】
また、図６に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。なお、図５のＸの方向と、図６のＸの方向と、は同じ方向を示している。
このため全体の指向性は２つのスロット２６ｂ、２７から放射される無線波の合成となり、図６に示すように前方のＸ方向への指向性を得ることができる。
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方へ任意の指向性を得るとともに前方の２つ方向への指向性を得ることができる。
なお、無線装置１は、第２の実施形態、第４の実施形態で説明したスロット２６ａ、２６ｃと第２スロット２７とを互いに平行に並べ、さらに、スロット２６ｂと第２スロット２７との距離を使用無線波の波長λの約１／２の奇数倍になるように開けても、無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方へ任意の指向性を得るとともに前方の２つ方向への指向性を得ることができる。
【００６０】
（第７の実施形態）
第７の実施形態の無線装置１を図７に基づいて説明する。このものは、第５の実施形態において、スロット２６ｂと第２スロット２７の距離を使用無線波の波長λの約１／２の偶数倍になるように設けたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。なお、この場合のスロット２６ｂと第２スロット２７との配置は、図５と概略は同じなので省略する。
２つのスロット２６ｂ、２７を上述のように配置することにより、筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されると、それぞれのスロットから同位相の無線波が放射される。
また、図７に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。なお、図５のＸの方向と、図７のＸの方向と、は同じ方向を示している。
従って、この無線装置１の指向性は２つのスロット２６ｂ、２７から放射される無線波の合成となり、図８に示すように前方のＸ方向へより鋭い指向性を得ることができる。
なお、無線装置１は、第２の実施形態、第４の実施形態で説明したスロット２６ａ、２６ｃのいずれか一つと第２スロット２７とを互いに平行に並べ、さらに、スロット２６ｂと第２スロット２７との距離を使用無線波の波長λの約１／２の偶数倍になるように開けても、無線装置１の指向性は２つのスロット２６ｂ、２７から放射される無線波の合成となり、図８に示すように前方のＸ方向へより鋭い指向性を得ることができる。
【００６１】
（第８の実施形態）
第８の実施形態の無線装置１を図８に基づいて説明する。このものは、第４の実施形態に第２の孔を設け、第２の孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部２８であり、開口部２８の１辺とスロット２６ｃの長辺とが互いに平行に並べるようにしたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。
開口部２８は、一辺の長さが、使用無線波の波長λの約１／２となっている。
金属筐体内の２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されると、スロット２６ｃからはスロットの短辺方向とが一致する垂直偏波が放射され、開口部２８からは水平・垂直両成分を含む無線波が放射され、全体の指向性はスロット２６ｃと開口部２８から放射される無線波の合成となる。
このため、スロット２６ｃと開口部２８との間の距離を変更することにより、スロット２６ｃ、開口部２８から放射される無線波に位相差をつけることにより、スロット２６ｃの短辺方向と一致する偏波成分について任意の指向性を形成することができる。また、このときスロット２６ｃの長辺方向に一致する偏波成分については、開口部２８のみから放射されるので、無線波は垂直偏波成分と水平偏波成分の両方を含んでいる
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、無線波の垂直成分と水平成分の偏波について、一方の偏波成分については前方への指向性を得ることができ、他方の偏波成分について任意の指向性を形成することができる。
なお、無線装置１は、第２の実施形態で説明したものに第２の孔を設け、第２の孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部２８であり、この開口部２８の１辺とスロット２６ｃの長辺とを互いに平行に並べても、無線波の垂直成分と水平成分の偏波について、一方の偏波成分については前方への指向性を得ることができ、他方の偏波成分について任意の指向性を形成することができる。
【００６２】
（第９の実施形態）
第９の実施形態の無線装置１を図９に基づいて説明する。このものは、第８の実施形態において、スロット２６ｃと開口部２８の距離を使用無線波の波長λの約１／２の奇数倍になるように設けたものである。これ以外の構成要素は、同じなので説明は省略する。なお、この場合のスロット２６ｃと開口部２８との配置は、図８と概略は同じなので省略する。
スロット２６ｃと開口部２８上述のように配置することにより、筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されると、スロット２６ｃから放射される無線波の短辺方向の垂直偏波と開口部２８から放射される垂直偏波成分の位相が互いに逆位相となるため、垂直偏波成分について前方の二方向への指向性が得られる。
また、図９に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。なお、図８のＸの方向と、図９のＸの方向と、は同じ方向を示している。
水平偏波成分についてはスロット２６ｃからは、ほとんど放射されないため、前方のＸ方向への指向性を有している。
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、図９に示すように、無線波の垂直成分と水平成分の偏波について、それぞれ違う方向への指向性を形成することができる。
なお、無線装置１は、第２の実施形態で説明したものに第２の孔を設け、第２の孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部２８であり、この開口部２８の１辺とスロット２６ｃの長辺とを互いに平行に並べ、さらに、さらに、スロット２６ｃと開口部２８の距離を使用無線波の波長λの約１／２の奇数倍になるように設ても、無線波の垂直成分と水平成分の偏波について、それぞれ違う方向への指向性を形成することができる。
【００６３】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態の無線装置１を図１０に基づいて説明する。このものは、第８の実施形態において、スロット２６ｃと開口部２８の距離を使用無線波の波長λの約１／２の偶数倍になるように設けたものである。これ以外の構成要素は、同じなので説明は省略する。なお、この場合のスロット２６ｃと開口部２８との配置は、図８と概略は同じなので省略する。
スロット２６ｃと開口部２８を上述のように配置することにより、筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されると、スロット２６から放射される無線波の短辺方向の垂直偏波と開口部２８から放射される垂直偏波成分の位相が互いに同位相となるため、垂直偏波成分について前方へより鋭い指向性が得られる。
水平偏波成分についてはスロット２６からほとんど放射されないため、前方のＸ方向への指向性を有している。
また、図１０に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。なお、図８のＸの方向と、図１０のＸの方向と、は同じ方向を示している。
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、図１０に示すように垂直成分と水平成分の偏波について、どちらも、前方のＸの方向に指向性を得ることができる。
なお、無線装置１は、第２の実施形態で説明したものに第２の孔を設け、第２の孔は略正方形状であり、一辺の長さが伝播通過させたい無線波の波長の略半波長に等しいような開口部２８であり、開口部２８の１辺とスロット２６ｃの長辺とを互いに平行に並べ、さらに、さらに、スロット２６ｃと開口部２８の距離を使用無線波の波長λの約１／２の奇数倍になるように設ても、垂直成分と水平成分の偏波について、どちらも、前方のＸの方向に指向性を得ることができる。
【００６４】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態の無線装置１を図１１に基づいて説明する。図１１は、第１の実施形態で説明した筐体２４の前面の孔２５を略正方形状の開口部２８としたものである。これ以外の構成要素は同じなので説明は省略する。
開口部２８は一辺の長さが使用無線波の波長λの約１／２の長さとなっている。また、筐体２４の内部で無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４より無線波が放射されることにより、開口部２８の開口部分が無線波を伝搬して、筐体２４を励振する。このとき、開口部２８から無線波が放射され、その指向性は前方に指向性を有したものとなる。また、このときの無線波は垂直偏波成分と水平偏波成分の両方を含んでいる。
図１１（ｂ）に無線装置１の水平面内指向性を示す。なお、同心円の中心が内臓アンテナ１４を設置している位置である。また、実線が垂直偏波、破線が水平偏波を示すものである。また、図１１（ｂ）のＸの方向と、図１１（ａ）のＸの方向と、は同じ方向を示している。
従って、このような手段を講じることにより、無線装置１は、図１１（ｂ）に示すように無線拡張ユニット１０の内蔵アンテナ１４の変更をせずに、前方のＸ方向にアンテナ指向性を得ることができる。
【００６５】
（第１２の実施形態）
第１２の実施形態の無線装置１を、図１２に基づいて説明する。このものは、第１の実施形態において、反射板２９を設け、反射板２９は、無指向アンテナ１４の無線波を孔２５の方向へ放射するものであり、これ以外の構成要素は、同じなので説明は省略する。
反射板２９は、筐体２４の背面を焦点が内蔵アンテナ１４（図１２には図示せず）と一致する回転放物面のものである。
背面の反射板２９の焦点と内蔵アンテナ１４の位置が一致しているので、内蔵アンテナから放射され、背面反射板で反射した無線波は前方に平面波として放射される。
従って、無線装置１は、内蔵アンテナ１４から後方へ放射される無線波も有効に利用することができ、内蔵アンテナ１４の利得を高めることができる。
なお、この無線装置１は、第２の実施形態から第１１の実施形態ので説明したものに筐体２４の背面を焦点が内蔵アンテナ１４と一致する反射板２９を設けても、内蔵アンテナ１４から後方へ放射される無線波も有効に利用することができ、内蔵アンテナ１４の利得を高めることができる。
【００６６】
（第１３の実施形態）
第１３の実施形態の無線装置１を図１３に基づいて説明する。無線装置１は、内臓アンテナ１４の固定位置に対して、孔２５の位置をかえることにより、無線拡張ユニット内のＲＦ部１３からの内蔵アンテナ１４の入力インピーダンス値を変えることができる。
無線装置１は、ＲＦ部１３から見た内蔵アンテナ１４のインピーダンス値が特定の値の時に最も効率的に内蔵アンテナ１４は無線波を送受でき、無線拡張ユニット単体ではその最適な状態で設計されている。
すなわち、無線装置１は、無線拡張ユニット１０を筐体２４内に設置した場合、導体である筐体２４の影響でＲＦ回路部１３（給電回路）のからみた内蔵アンテナ１４のインピーダンスの値が変化し、内蔵アンテナ１４の効率が悪化する場合がある。
しかし、上記のような手段を講じることにより、無線装置１は、ＲＦ部１３の給電回路部から見た内蔵アンテナ１４のインピーダンスを最適な値に制御することができ、無線拡張ユニット１０を筐体２４の中に設置した場合でも、内蔵アンテナ１４のインピーダンスの値の調整ができ、アンテナ効率の悪化を防ぐことができる。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明にあっては、ベースユニットの筐体を金属で構成し、前面に孔を設けることにより、無線拡張ユニットの内蔵アンテナの変更をせずに、前方のＸ方向（図１参照）にアンテナ指向性を得ることができる。
請求項２記載の発明にあっては、請求項１の効果に加え、スロットを長辺方向が使用無線波の波長λの約１／２のスロットとすることにより、無線拡張ユニットの内蔵アンテナの変更をせずに、交差偏波成分の少ない無線波を送受することができる。
請求項３記載の発明にあっては、請求項２の効果に加え、スロットを、大地平面に対し垂直方向と長辺、大地平面と平行方向に短辺が一致する様に配置することにより、主偏波が水平偏波成分で垂直偏波成分の少ない無線波を送受することができる。
請求項４記載の発明にあっては、請求項２の効果に加え、スロットを、大地平面に対し垂直方向と短辺、大地平面と平行方向に長辺が一致する様に配置することにより、主偏波が垂直偏波成分で水平偏波成分の少ない無線波を送受信することができる。
請求項５記載の発明にあっては、請求項２乃至請求項４のいずれかの効果に加え、スロットを互いに平行に並べて配置することにより、交差偏波成分の少ない無線波の送受することができる。
請求項６記載の発明にあっては、請求項５の効果に加え、２つのスロット間の距離を使用無線波の波長λの約１／２の奇数倍とすることにより、お互いのスロットが逆位相で励振して、前方の二方向への指向性を得ることができる。
請求項７記載の発明にあっては、請求項５の効果に加え、２つのスロット間の距離を使用無線波の波長λの約１／２の偶数倍とすることにより、お互いのスロットが同位相で励振して、前方へより鋭い指向性を得ることができる。
請求項８記載の発明にあっては、請求項２乃至請求項４のいずれかの効果に加え、長辺方向が使用無線波の波長λの約１／２のスロットと、一辺の長さが使用無線波の波長λの約１／２の略正方形状の開口部を設けることにより、無線波の垂直成分と水平成分の偏波について、一方の偏波成分については前方への指向性を得ることができ、もう一方の偏波成分について任意の指向性を形成することができる。
請求項９記載の発明にあっては、請求項８の効果に加え、スロットと正方形開口部の間の距離を使用波長λの約１／２の奇数倍とすることにより、一方の偏波成分は前方Ｘ方向への指向性を得ることができ、もう一方の偏波成分については前方の二方向への指向性を得ることができる。
請求項１０記載の発明にあっては、請求項８の効果に加え、スロットと略正方形状の開口部の間の距離を使用波長λの約１／２の偶数倍とすることにより、一方の偏波成分は前方Ｘ方向への指向性を得ることができ、もう一方の偏波成分については前方Ｘ方向へより鋭い指向性を得ることができる。
請求項１１記載の発明にあっては、請求項１の効果に加え、スロットを一辺の長さが使用無線波の波長λの約１／２の略正方形状の開口部とすることにより、水平・垂直両偏波成分を含んだ無線波を送受することができる。
請求項１２記載の発明にあっては、請求項１乃至請求項１１のいずれかの効果に加え、内臓アンテナの無線波を孔に向けて放射する反射板を設けることにより、内蔵アンテナから放射され、反射板で反射した無線波は前方に平面波として放射されるため、内蔵アンテナから後方へ放射される無線波も有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）第１の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図、（ｂ）同上の構成図、（ｃ）同上の水平面内指向性を示す図である。
【図２】第２の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図である。
【図３】（ａ）第４の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図、（ｂ）同上の偏波面を示す図、（ｃ）同上の水平面内指向性を示す図である
【図４】（ａ）第５の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図、（ｂ）同上の偏波面を示す図、（ｃ）同上の水平面内指向性を示す図である。
【図５】第５実施形態、第７の実施形態、第８の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図である。
【図６】第６の実施形態の無線装置水平面内指向性を示す図である。
【図７】第７の実施形態の無線装置水平面内指向性を示す図である。
【図８】第８実施形態、第１０の実施形態、第１１の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図である
【図９】第９実施形態の無線装置の水平面内指向性を示す図である。
【図１０】第１０施形態の無線装置の水平面内指向性を示す図である。
【図１１】（ａ）第１１施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図、（ｂ）同上の水平面内指向性を示す図である。
【図１２】第１２の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図である。
【図１３】第１３の実施形態の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図、（ｂ）同上の構成図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）従来の無線装置の概略斜視図と概略側面断面図である。
【図１５】（ａ）従来の無線装置の構成図、（ｂ）従来の無線装置の水平面内指向性を示す図、（ｄ）従来の無線装置の外付けアンテナ（パッチアンテナ）の水平面内指向性である。
【図１６】従来の無線装置を使用した宅内配線図である。
【図１７】特開平８−１８６５１６号公報に記載の無線装置の概略構成の斜視図である。
【符号の説明】
１      無線装置
１０    無線拡張ユニット
１４    内臓アンテナ
２０    ベースユニット
２４    筐体
２５    孔
２６    スロット
２７    第２スロット
２８    開口部
【図１】
2004357097.tif 000003
【図２】
2004357097.tif 000004
【図３】
2004357097.tif 000005
【図４】
2004357097.tif 000006
【図５】
2004357097.tif 000007
【図６】
2004357097.tif 000008
【図７】
2004357097.tif 000009
【図８】
2004357097.tif 000010
【図９】
2004357097.tif 000011
【図１０】
2004357097.tif 000012
【図１１】
2004357097.tif 000013
【図１２】
2004357097.tif 000014
【図１３】
2004357097.tif 000015
【図１４】
2004357097.tif 000016
【図１５】
2004357097.tif 000017
【図１６】
2004357097.tif 000018
【図１７】
2004357097.tif 000019