(57)【要約】【課題】  通信装置の効率を改善する。【解決手段】  一つの実施形態によれば、通信装置は、基板、第１通信部、第１信号線、第１端子、第２信号線、可変容量部、及びインダクタ部を有する。基板は、基準電位電極が設けられる。第１通信部は、送受信を行う。第１信号線は、一端が第１通信部に接続される。第１端子は、第１信号線の他端に接続される。第２信号線は、一端が第1端子に接続され、第１端子を介して第１信号線に接続される。可変容量部は、一端が第２信号線の他端に接続される。インダクタ部は、一端が可変容量部の他端に接続される。通信装置は、生体を介して通信を実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電位電極が設けられる基板と、
前記基板の第一主面上に設けられ、送受信を行う第１通信部と、
前記基板の第一主面上に設けられ、一端が前記第１通信部に接続される第１信号線と、
前記基板の第一主面上に設けられ、前記第１信号線の他端に接続される第１端子と、
一端が前記第1端子に接続され、前記第１端子を介して前記第１信号線に接続される第２信号線と、
一端が前記第２信号線の他端に接続される可変容量部と、
一端が前記可変容量部の他端に接続されるインダクタ部と、
を具備し、生体を介して通信を実行することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記可変容量部は、第１導電体と第２導電体を含み、
前記第１導電体と第２導電体は板状の形状を有し、
前記第１導電体は、前記第２信号線の他端に接続され、
前記第２導電体は、前記第１導電体と所定の距離だけ離間配置され、前記インダクタ部に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記可変容量部は、第１導電体と第２導電体を含み、
前記第１導電体は、前記第２信号線の他端に接続され、
前記第２導電体は、前記インダクタ部に接続され、
前記第１導電体と第２導電体は、前記第１導電体が内側に配置され、前記第２導電体が前記第１導電体と所定の距離だけ外側に離間配置されるグロースリング構造体を構成する
ことを特徴とする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１及び第２導電体が前記生体に近接或いは接触したときに通信が実行される
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記インダクタ部は、第３信号線、コア、及び巻線を含み、
前記第３信号線は、一端が前記可変容量部の他端に接続され、
前記コアは、磁性体であり、
前記巻線は、前記コアに巻きつけられた導線であり、一端が前記第３信号線の他端に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
第４信号線、第２端子、第５信号線、及びコンデンサを更に具備し、
前記第４信号線は、一端が前記インダクタンス素子部の他端に接続され、
前記第２端子は、前記基板の第一主面上に設けられ、一端が前記第４信号線の他端に接続され、
前記第５信号線は、前記基板の第一主面上に設けられ、一端が前記第２端子に接続され、前記第２端子を介して前記第４信号線に接続され、
前記コンデンサは、前記基板の第一主面上に設けられ、一端が前記第５信号線の他端に接続され、他端が前記基準電位電極に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
基準電位電極が設けられる基板と、
前記基板の第一主面上に設けられ、送受信を行う第１通信部と、
前記基板の第一主面上に設けられ、一端が前記通信部に接続される第１信号線と、
前記基板の第一主面上に設けられ、前記第１信号線の他端に接続される第１端子と、
一端が前記第１端子に接続される第１インダクタ部と、
一端が前記第１インダクタ部の他端に接続される可変容量部と、
一端が前記可変容量部の他端に接続される第２インダクタ部と、
を具備し、生体を介して通信を実行することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
前記可変容量部は、第１導電体と第２導電体を含み、
前記第１導電体は、前記第１インダクタ部の他端に接続され、
前記第２導電体は、前記第１導電体と所定の距離だけ離間配置され、前記第２インダクタ部の一端に接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記第１インダクタ部は、第２信号線、第１コア、第１巻線、及び第３信号線を含み、
前記第２信号線は、一端が前記第１端子に接続され、
前記第１コアは、磁性体であり、
前記第１巻線は、前記第１コアに巻きつけられた導線であり、一端が前記第２信号線の他端に接続され、
前記第３信号線は、一端が前記第１巻線の他端に接続され、他端が前記可変容量部の一端に接続され、
前記第２インダクタ部は、第４信号線、第２コア、及び第２巻線を含み、
前記第４信号線は、一端が前記可変容量部の他端に接続され、
前記第２コアは、磁性体であり、
前記第２巻線は、前記第２コアに巻きつけられた導線であり、一端が前記第４信号線の他端に接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記第２コア及び前記第２巻線は、前記第１コア及び前記第１巻線に対して、一平面上において垂直方向に配置される
ことを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体などの生体を介して通信データを送受信する生体通信が注目されている。生体通信は、医療／ヘルスケア、近距離無線、車載無線、エンターテイメント等に期待され、消費電力を従来よりも大幅に低減することができる。
【０００３】
生体通信では、生体を伝送路の一部として利用する通信装置に２つの電極が設置される。一つは信号線に接続された信号電極であり、もう一方は基準電位を持つ通信装置の接地電位に接続される基準電位電極である。信号電極同士は主に生体を介して結合し、基準電位電極同士は主に空間や大地を介して結合することで、通信装置は信号電極と基準電位電極の間の電位差を伝達する。
【０００４】
生体通信を行う通信装置は、小型化や薄型化された場合、信号電極と基準電位電極の間隔が狭くなり、信号電極の容量が増大する。このため、反射損が発生して効率が低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２９３５７号公報
【特許文献２】特開２００１−７７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、効率を改善することができる通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの実施形態によれば、通信装置は、基板、第１通信部、第１信号線、第１端子、第２信号線、可変容量部、及びインダクタ部を有する。基板は、基準電位電極が設けられる。第１通信部は、基板の第一主面上に設けられ、送受信を行う。第１信号線は、基板の第一主面上に設けられ、一端が第１通信部に接続される。第１端子は、基板の第一主面上に設けられ、第１信号線の他端に接続される。第２信号線は、第１端子を介して第１信号線に接続される。可変容量部は、一端が第２信号線の他端に接続される。インダクタ部は、一端が可変容量部の他端に接続される。通信装置は、生体を介して通信を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る通信装置の構成を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う通信装置の断面図である。
【図３】第１変形例の通信装置を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る通信装置システム構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る通信装置の等価回路図である。
【図６】比較例の通信装置を示す図である。
【図７】比較例の通信装置システム構成を示す図である。
【図８】比較例の通信装置の等価回路図である。
【図９】第１の実施形態に係るＶＳＷＲの周波数特性を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る本実施形態と比較例の電力を比較する図、図１０（ａ）は送信電力の比較図、図１０（ｂ）は受信電力の比較図である。
【図１１】第２の実施形態に係る通信装置の構成を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る通信装置の等価回路図である。
【図１３】第３の実施形態に係る通信装置の構成を示す図である。
【図１４】第３の実施形態に係る通信装置の等価回路図である。
【図１５】第２変形例の通信装置の構成を示す図である。
【図１６】第３変形例の通信装置の構成を示す図である。
【図１７】第４の実施形態に係る通信装置の可位変容量部とインダクタ部を示す図である。
【図１８】第４変形例の可変容量部を示す図、図１８（ａ）は第１導電体が四角形の形状の図、図１８（ｂ）は第１導電体が楕円形の形状の図である。
【図１９】第５の実施形態に係る通信装置の可位変容量部とインダクタ部の配置を示す図である。
【図２０】第５変形例の通信装置の可位変容量部とインダクタ部の配置を示す図である。
【図２１】第６変形例の通信装置の可位変容量部とインダクタ部の配置を示す図である。
【図２２】第７変形例の通信装置の可位変容量部とインダクタ部の配置を示す図である。
【０００９】
以下本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第一の実施形態に係る通信装置について、図面を参照して説明する。図１は、通信装置の構成を示す図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う通信装置の断面図である。本実施形態では、可変容量部とインダクタ部を設けて、通信装置の効率を改善している。
【００１１】
図１に示すように、通信装置１００は、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、信号線１０７、インダクタ部１１０、及び筐体１２０を有する。
【００１２】
通信装置１００は、生体としての人体が可変容量部の導電体１０８及び導電体１０９に近接或いは接触すると通信が実行される。詳細は後述する。通信装置１００は、医療／ヘルスケア、近距離無線、車載無線、エンターテイメント等に適用される。
【００１３】
筺体１２０は、水平方向が高さ方向よりも大きい箱型形状を有する。筺体１２０は、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、信号線１０７、及びインダクタ部１１０を覆って内部に収納する。
【００１４】
ここでは、筺体１２０を箱形形状にしているが、代わりに端部がＲ形状を有する箱形又は楕円球形状などにしてもよい。
【００１５】
基板１０３は、誘電体部１０１と基準電位電極１０２から構成される。基準電位電極１０２は、接地電極とも呼称される。誘電体部１０１は、基準電位電極１０２の第一主面（表面）上に設けられる。誘電体部１０１は、例えば絶縁性セラミック或いは絶縁性有機物等から構成される。基準電位電極１０２は、例えば銅（Ｃｕ）或いは金（Ａｕ）などの金属層から構成される。
【００１６】
通信部１０４は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、送受信を実行する。その詳細は後述する。信号線１０５（第１信号線）は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、一端が通信部１０４に接続される。端子１０６（第１端子）は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、信号線１０５の他端に接続される。信号線１０７（第２信号線）は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面側に設けられ、一端が端子１０６に接続され、端子１０６を介して信号線１０５に接続される。
【００１７】
可変容量部１２は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面側に設けられ、導電体１０８と導電体１０９を有する。導電体１０８は、信号線１０７の他端に接続され、信号線１０７を介して端子１０６に接続される。導電体１０９は、導電体１０８に対して離間して並列配置される。
【００１８】
導電体１０８、導電体１０９は板状の形状を有する。導電体１０８、導電体１０９は信号電極として機能する。
【００１９】
インダクタ部１１０は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面側に設けられ、巻線１１１、コア１１２、及び信号線１１３を有する。インダクタ部１１０は、信号電極として機能する。信号線１１３は、一端が導電体１０９に接続される。巻線１１１は、一端が導電体１０９に接続され、コア１１２に対して螺旋状に巻きつけられる導線である。
【００２０】
図２に示すように、端子１０６は、誘電体層３１、内導体部３２、及び外導体部３３を有する。端子１０６の中央部には内導体部３２が設けられ、内導体部３２の周囲には誘電体層３１が設けられる。外導体部３３は、誘電体層３１を介して内導体部３２の周囲に設けられる。外導体部３３の周囲には誘電体層３１が設けられる。外導体部３３は、ビア１１を介して基準電位電極１０２に接続される。
【００２１】
信号線１０７は、信号線３４と誘電体層３５を有する。信号線３４は、側面を誘電体層３５で覆われ、一端が端子１０６の内導体部３２に接続され、他端が導電体１０８に接続される。
【００２２】
導電体１０８は、厚さＴ１を有する筐体１２０の上部内壁側に設けられる。導電体１０９は、導電体１０８に対して間隔Ｄ１だけ離間配置され、筐体１２０の上部内壁側に設けられる。インダクタ部１１０は、筐体１２０の上部内壁側に設けられる。
【００２３】
ここで、導電体１０８と導電体１０９は、例えば、医療用に用いられる電極、銅泊などの導電性シート、塗布又はインクジェット法を用いて薄膜化及び焼結化された導電性インク、或いはＩＴＯ（indium tin oxide）などの透明導電材などが使用される。導電体１０８と導電体１０９に透明導電材を用いると、ディスプレイや操作部に重ねて設置しても表示内容を認識することができるという利点がある。コア１１２は、例えば磁性体から構成される。巻線は、例えば銅（Ｃｕ）から構成される。
【００２４】
本実施形態では、導電体１０８と導電体１０９を筐体１２０の内壁側に設けているが必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図３に示す第１変形例の通信装置１００ａのように、導電体１０８と導電体１０９を筐体１２０の外壁側に露出するように設けてもよい。この場合、通信装置の通信実行時、導電体１０８及び導電体１０９が、人体の手、胸、腹、背中、或いは腰と直接接触されることになる。
【００２５】
次に、人体を介して２つの通信装置間で通信が実行される通信システムについて、図４乃至８を参照して説明する。図４は、本実施形態の通信装置システム構成を示す図である。図５は、本実施形態の通信装置の等価回路図である。図６は、比較例の通信装置を示す図である。図７は、比較例の通信装置システム構成を示す図である。図８は、比較例の通信装置の等価回路図である。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態の通信システム１は、通信装置１００（第１通信装置）と通信装置２００（第２通信装置）の間で、人体２０を介して通信が実行される。
【００２７】
通信装置２００は、導電体２０８、導電体２０９、及び通信部２０４を含み、通信装置１００と同様な構成を有している。このため、通信装置２００、導電体２０８、導電体２０９、及び通信部２０４の具体的構成についての説明は省略する。
【００２８】
図４では、通信装置１００の導電体１０８及び導電体１０９が人体２０の左手に近接或いは接触し、通信装置２００の導電体２０８及び導電体２０９が人体２０の右手に近接或いは接触したとき、通信装置１００の通信部１０４が送信部（Ｔｘ）として通信信号を発生する。この通信信号は人体２０を介して通信装置２００に入力され、通信装置２００の通信部２０４が受信部（Ｒｘ）としてこの通信信号を受信する。
【００２９】
なお、通信システム１では、通信装置２００の通信部２０４が送信部（Ｔｘ）、通信装置１００の通信部１０４が受信部（Ｒｘ）であってもよい。ここでは、人体２０の右手に通信装置１００が近接或いは接触し、人体の左手に通信装置２００が近接或いは接触して通信が実行されているが、必ずしもこれに限定されるものではない。手以外の、胸、腹、背中、或いは腰などに近接或いは接触した場合であってもよい。
【００３０】
図５に示すように、本実施形態の通信装置１００の等価回路では、導電体１０８と導電体１０９によりキャパシタ３０２が形成される。キャパシタ３０２は、導電体１０８及び導電体１０９と人体２０の間隔（近接或いは接触）によって変化する可変容量素子として機能する。浮遊容量３０１は、キャパシタ３０２及びインダクタ部１１０と基準電位電極１０２の間で発生する容量である。浮遊容量３０１は、導電体１０８、導電体１０９、及びインダクタ部１１０と人体２０の間隔（近接或いは接触）によって容量が変化する。キャパシタ３０２、インダクタ部１１０、浮遊容量３０１は、直列接続され、ＬＣ直列回路を構成する。
【００３１】
本実施形態では、導電体１０８及び導電体１０９と人体２０が近接或いは接触することによって発生するキャパシタ３０２と導電体１０９に接続されるインダクタ部１１０が、浮遊容量３０１を低減するＬＣ直列回路を構成している。このため、端子１０６から入力される通信信号の反射を低減し、効率を向上しながら通信を実行することができる。
【００３２】
図６に示すように、比較例の通信装置４００は、ビア１１、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、信号線１０７、筐体１２０、及び導電体４０８を有する。比較例の通信装置４００は、本実施形態の通信装置１００の可変容量部１２及びインダクタ部１１０が省かれ、代わりに信号電極としての導電体４０８が設けられている。
【００３３】
導電体４０８は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面側に設けられ、信号線１０７の他端に接続され、信号線１０７を介して端子１０６に接続される。
【００３４】
図７に示すように、比較例の通信システム１ａは、通信装置４００（第１通信装置）と通信装置５００（第２通信装置）の間で、人体２０を介して通信が実行される。
【００３５】
通信装置５００は、導電体５０８、及び通信部５０４を含み、通信装置４００と同様な構成を有している。
【００３６】
図７では、通信装置４００の導電体４０８が人体２０の左手に近接或いは接触し、通信装置５００の導電体５０８が人体２０の右手に近接或いは接触したとき、通信装置４００の通信部１０４が送信部（Ｔｘ）として通信信号を発生する。この通信信号は人体２０を介して通信装置５００に入力され、通信装置５００の通信部５０４が受信部（Ｒｘ）としてこの通信信号を受信する。
【００３７】
図８に示すように、比較例の通信装置４００の等価回路では、導電体４０８と基準電位電極１０２の間で浮遊容量６０１が発生する。浮遊容量６０１の値は、導電体４０８と基準電位電極１０２の間隔に対して反比例する。この間隔が狭くなると、浮遊容量６０１は大きな値となる。このため、端子１０６から導電体４０８へ入力される通信信号は反射され、損失が発生することとなる。
【００３８】
次に、通信装置の周波数特性について図９及び図１０を参照して説明する。図９はＶＳＷＲの周波数特性を示す図で、図中実線（ａ）が本実施形態の周波数特性、図中破線（ｂ）が比較例の周波数特性である。図１０（ａ）は、送信電力の比較図、図１０（ｂ）は受信電力の比較図である。ここで、人体通信に使用される通信周波数ｆ１は１０ＭＨｚを用いている。
【００３９】
図９に示すように、破線（ｂ）で示す比較例では、通信周波数ｆ１で通信を実行する場合、ＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio  電圧定在波比）が大きくなり、反射損が大きくなる。
【００４０】
一方、実線（ａ）で示す本実施形態では、可変容量部１２とインダクタ部１１０を設けているので、比較例よりも容量性を抑制することができる。したがって、ＶＳＷＲを大幅に低減でき（通信周波数ｆ１でＶＳＷＲ値を約１０低減）、反射損を低減することができる。また、通信周波数ｆ１にバラツキが発生しても、比較例よりもＶＳＷＲを低減することができる。
【００４１】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の通信装置では、可変容量部１２とインダクタ部１１０を設けているので、比較例の通信装置よりも送信電力を３．２ｄＢ改善することができる。図１０（ｂ）に示すように、本実施形態の通信装置では、可変容量部１２とインダクタ部１１０を設けているので、比較例の通信装置よりも受信電力を１．１ｄＢ改善することができる。
【００４２】
上述したように、本実施形態の通信装置では、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、信号線１０７、インダクタ部１１０、及び筐体１２０が設けられる。可変容量部１２は、導電体１０８と導電体１０９を有する。導電体１０９は、導電体１０８に対して離間して並列配置される。インダクタ部１１０は、巻線１１１、コア１１２、及び信号線１１３を有する。人体２０が通信装置１００に近接或いは接触するとき、通信が実行され、導電体１０８及び導電体１０９から構成されるキャパシタ３０２とインダクタ部１１０が浮遊容量３０１を低減するＬＣ直列回路を構成する。
【００４３】
このため、人体２０が近接或いは接触するとき、高効率で通信を実行することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、通信周波数ｆ１を、例えば医療応用として１０ＭＨｚにしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、２１ＭＨｚ、３２ＭＨｚ、５ＭＨｚ〜９ＭＨｚの範囲であってもよい。
【００４５】
また、通信周波数ｆ１のバラツキが発生しても、ＶＳＷＲや効率を低減できるように、インダクタ部１１０を可変インダクタに変更してもよい。可変インダクタを用いることにより、インピーダンス自動整合することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、人体２０を介して通信を実行しているが必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、犬や猫などの生体を介して通信を実行してもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、可変容量部１２及びインダクタ部１１０を基板１０３の第一主面側に設けているが必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、可変容量部１２及びインダクタ部１１０を基板１０３の第一主面と相対向する第二主面や筐体１２０の側面などに配置してもよい。この場合、第１の実施形態と同様に高効率で通信を実行することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る通信装置について、図面を参照して説明する。図１１は、通信装置の構成を示す図である。図１２は通信装置の等価回路図である。本実施形態では、インダクタ部と基準電位電極の間にキャパシタを設け、通信実行時に信号電極の容量を低下させている。
【００４９】
以下、第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００５０】
図１１に示すように、通信装置８００は、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、信号線１０７、インダクタ部１１０、筐体１２０、信号線８０１、端子８０２、信号線８０３、キャパシタ８０４、及びビア８０５を有する。
【００５１】
通信装置８００は、人体２０が可変容量部１２の導電体１０８及び導電体１０９に近接或いは接触すると通信が実行される。通信装置８００は、医療／ヘルスケア、近距離無線、車載無線、エンターテイメント等に適用される。
【００５２】
信号線８０１は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面側に設けられ、一端がインダクタ部１１０の巻線１１１の他端に接続される。端子８０２は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、信号線８０１の他端に接続される。端子８０２は、端子１０６と同様な構造を有する。信号線８０３は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、一端が端子８０２に接続される。
【００５３】
キャパシタ８０４は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、一端が信号線８０３の他端に接続され、他端がビア８０５を介して基準電位電極１０２に接続される。
【００５４】
図１２に示すように、本実施形態の通信装置８００の等価回路では、キャパシタ３０２、インダクタ部１１０、キャパシタ８０４が直列接続され、ＬＣ直列回路を構成する。ここでは、第１の実施形態での浮遊容量３０１は発生しない。
【００５５】
このＬＣ直列回路構成のため、要求される実装面積により、インダクタ部１１０が所望のインダクタンス値を有しない場合でも、所望の通信周波数においてキャパシタ８０４によって信号電極の容量を低下させることができる。したがって、通信装置８００の効率を向上させることができる。
【００５６】
上述したように、本実施形態の通信装置では、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、信号線１０７、インダクタ部１１０、筐体１２０、信号線８０１、端子８０２、信号線８０３、キャパシタ８０４、及びビア８０５が設けられる。キャパシタ８０４は、通信実行時に信号電極の容量を低下させる。
【００５７】
このため、人体２０が近接或いは接触するとき、第１の実施形態と同様に、高効率で通信を実行することができる。
【００５８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る通信装置について、図面を参照して説明する。図１３は、通信装置の構成を示す図である。図１４は通信装置の等価回路図である。本実施形態では、端子１０６と可変容量部１２の間にインダクタ部１０１０を設け、通信実行時に信号電極の容量を低下させている。
【００５９】
以下、第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００６０】
図１３に示すように、通信装置１０００は、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、インダクタ部１１０、筐体１２０、及びインダクタ部１０１０を有する。
【００６１】
通信装置１０００は、人体２０が可変容量部１２の導電体１０８及び導電体１０９に近接或いは接触すると通信が実行される。通信装置１０００は、医療／ヘルスケア、近距離無線、車載無線、エンターテイメント等に適用される。
【００６２】
インダクタ部１０１０は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面側に設けられ、端子１０６と可変容量部１２の間に設けられる。インダクタ部１０１０は、巻線１０１１、コア１０１２、信号線１０１３、及び信号線１０１４を有する。インダクタ部１０１０は、信号電極として機能する。
【００６３】
信号線１０１３は、一端が端子１０６に接続される。巻線１０１１は、一端が信号線１０１３の他端に接続され、コア１０１２に対してらせん状に巻きつけられた導線である。信号線１０１４は、一端が巻線１０１１の他端に接続され、他端が可変容量部１２の導電体１０８に接続される。
【００６４】
図１４に示すように、通信装置１０００の等価回路では、インダクタ部１０１０、キャパシタ３０２、インダクタ部１１０、及び浮遊容量３０１が、直列接続されている。インダクタ部１０１０、キャパシタ３０２、及びインダクタ部１１０は、ＬＣ直列回路を構成する。このため、通信実行時に信号電極の容量が低下し、効率を向上させることができる。
【００６５】
なお、図１５に示す第２変形例の通信装置１０００ａのように、図１４に示すインダクタ部１０１０の配置を変更してもよい。具体的には、インダクタ部１０１０ａを構成する巻線１０１１ａ及びコア１０１２ａをインダクタ部１１０の巻線１１１及びコア１１２に対して、一平面上において垂直方向に配置する。このような配置にすることにより、所定の実装面積を要求された場合であっても、狭いスペースで所望のインダクタンス値を得ることができる。
【００６６】
また、図１６に示す第３変形例の通信装置１０００ｂのように、端子１０６と可変容量部１２の間にチップインダクタ１３０１を設けてもよい。具体的には、信号線１３０３は、一端が端子１０６に接続される。チップインダクタ１３０１は、基板１０３の誘電体部１０１の第一主面（表面）上に設けられ、一端が信号線１３０３の他端に接続される。信号線１０７は、一端がチップインダクタ１３０１の他端に接続され、他端が可変容量部１２の導電体１０８に接続される。チップインダクタ１３０１は、インダクタ部１０１０よりも専有面積を小さくすることができる。このため、チップインダクタ１３０１を設けることにより、インダクタ部１０１０を設けた場合よりも実装面積を縮小させることができる。
【００６７】
上述したように、本実施形態の通信装置では、ビア１１、可変容量部１２、基板１０３、通信部１０４、信号線１０５、端子１０６、インダクタ部１１０、筐体１２０、及びインダクタ部１０１０が設けられる。インダクタ部１０１０は、端子１０６と可変容量部１２の間に設けられる。
【００６８】
このため、人体２０が近接或いは接触するとき、第１の実施形態と同様に、高効率で通信を実行することができる。また、インダクタ部１０１０を設けることで、実装面積の増加を抑制しながら所望のインダクタンス値を得ることができる。
【００６９】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る通信装置について、図面を参照して説明する。図１７は、通信装置の可変容量部とインダクタ部を示す図である。本実施形態では、可変容量部の構造を変更している。
【００７０】
以下、第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００７１】
図１７に示すように、可変容量部１２ａは、導電体１０８ａと導電体１０９ａを有するグロースリング構造体である。導電体１０８ａは、円形の形状を有し、内側に配置される。導電体１０９ａは、ドーナツ状の形状を有し、導電体１０８ａに対して間隔Ｄ１だけ外側に離間配置される。導電体１０９ａは、外側がインダクタ部１１０の信号線１１３の一端に接続される。
【００７２】
可変容量部１２ａをグロースリング構造体にすることにより、接触方向によらず導電体１０８ａと導電体１０９ａが人体２０と同時に接触或いは近接することができる。したがって、導電体１０８ａと導電体１０９ａから構成されるキャパシタ３０２の容量値を常に一定にすることができる。
【００７３】
なお、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示す第４変形例のように、グロースリング構造体を変更してもよい。具体的には、図１８（ａ）の場合、可変容量部１２ｂの導電体１０８ｂを四角形の形状にして内側に配置する。可変容量部１２ｂの導電体１０９ｂを角が四角で辺が直線状で、導電体１０８ｂに対して間隔Ｄ１だけ外側に離間配置する。
【００７４】
図１８（ｂ）の場合、可変容量部１２ｃの導電体１０８ｃを楕円形の形状にして内側に配置する。可変容量部１２ｃの導電体１０９ｃをドーナツ状の形状で、導電体１０８ｃに対して間隔Ｄ１だけ外側に離間配置する。
【００７５】
上述したように、本実施形態の通信装置では、可変容量部１２ａを、円形の形状の導電体１０８ａと、ドーナツ状の形状を有し、導電体１０８ａに対して間隔Ｄ１だけ外側に離間配置される導電体１０９ａとから構成されるグロースリング構造体にしている。
【００７６】
このため、人体２０の接触方向によらずキャパシタ３０２の容量値を常に一定にすることができる。
【００７７】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る通信装置について、図面を参照して説明する。図１９は、通信装置の可位変容量部とインダクタ部の配置を示す図である。本実施形態では、可変容量部を構成する第２導電体を第１導電体に対して別側面に配置している。
【００７８】
図１９に示すように、通信装置１５００の筐体１２０は、箱型形状を有する。可変容量部１２の導電体１０８は、筐体１２０の側面１５０２（右側面）に配置される。可変容量部１２の導電体１０９は、筐体１２０の側面１５０３（左側面）に配置される。インダクタ部１１０は、筐体１２０の側面１５０３（左側面）側に配置される。
【００７９】
導電体１０８と導電体１０９をこのような配置にすることにより、人体２０が筐体１２０を片手で握って保持する場合、導電体１０８と導電体１０９を同時に接触することができ、安定した通信を実行することができる。
【００８０】
なお、図２０に示す第５変形例のように、導電体１０８と導電体１０９を配置してもよい。具体的には、可変容量部１２の導電体１０８は、筐体１２０の側面１５０１（底面）に配置される。可変容量部１２の導電体１０９は、筐体１２０の側面１５０３（左側面）に配置される。
【００８１】
また、図２１に示す第６変形例のように、導電体１０８と導電体１０９を配置してもよい。具体的には、可変容量部１２の導電体１０８は、筐体１２０の側面１５０４（背面）に配置される。可変容量部１２の導電体１０９は、筐体１２０の側面１５０３（左側面）に配置される。
【００８２】
導電体１０８と導電体１０９を、第５及び第６変形例のように配置にすることにより、人体２０の握り方の個人差による影響を抑制することができる。
【００８３】
また、図２２に示す第７変形例のように、導電体１０８、導電体１０９、導電体１０９ｓ、及びインダクタ部１１０ｓを配置してもよい。具体的には、可変容量部は、導電体１０８、導電体１０９、及び導電体１０９ｓを有する。導電体１０８は、筐体１２０の側面１５０４（背面）に配置される。導電体１０９は、筐体１２０の側面１５０３（左側面）に配置される。導電体１０９ｓは、筐体１２０の側面１５０２（右側面）に配置される。インダクタ部１１０ｓは、筐体１２０の側面１５０２（右側面）に配置され、導電体１０９ｓに接続される。
【００８４】
導電体１０８、導電体１０９、及び導電体１０９ｓを第７変形例のように配置にすることにより、人体２０の握り方の個人差による影響を抑制することができる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１、１ａ  通信システム
１１、８０５  ビア
１２、１２ａ〜１２ｃ  可変容量部
２０  人体
３１、３５、３６  誘電体層
３２  内導体部
３３  外導体部
３４、１０５、１０７、１１３、８０１、８０３、１０１３、１０１４、１３０３  信号線
１００、１００ａ、２００、４００、５００、８００、１０００、１０００ａ、１０００ｂ、１５００、１５００ａ〜１５００ｃ  通信装置
１０１  誘電体部
１０２  基準電位電極
１０３  基板
１０４、２０４、５０４  通信部
１０６、８０２  端子
１０８、１０８ａ〜１０８ｃ、１０９、１０９ａ〜１０９ｃ、１０９ｓ、２０８、２０９、４０８、５０８  導電体
１１０、１１０ｓ、１０１０、１０１０ａ  インダクタ部
１１１、１０１１、１０１１ａ  巻線
１１２、１０１２、１０１２ａ  コア
１２０  筐体
３０１、６０１  浮遊容量
３０２、８０４  キャパシタ
１３０１  チップインダクタ
１５０１  底面
１５０２〜１５０４  側面
Ｄ１  間隔
ｆ１  通信周波数
Ｔ１  厚さ
【図１】
2016025595.tif 000003
【図２】
2016025595.tif 000004
【図３】
2016025595.tif 000005
【図４】
2016025595.tif 000006
【図５】
2016025595.tif 000007
【図６】
2016025595.tif 000008
【図７】
2016025595.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016025595.tif 000011
【図１０】
2016025595.tif 000012
【図１１】
2016025595.tif 000013
【図１２】
2016025595.tif 000014
【図１３】
2016025595.tif 000015
【図１４】
2016025595.tif 000016
【図１５】
2016025595.tif 000017
【図１６】
2016025595.tif 000018
【図１７】
2016025595.tif 000019
【図１８】
2016025595.tif 000020
【図１９】
2016025595.tif 000021
【図２０】
2016025595.tif 000022
【図２１】
2016025595.tif 000023
【図２２】
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