(57)【要約】【課題】部品点数の削減を図りつつ、周波数帯域が異なる無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールを提供する。【解決手段】第２アンテナ端子Ｔ２が開放された状態において第２信号第１伝送線路２１がオープンスタブとして動作することにより、第２信号第１伝送線路２１と第２信号第２伝送線路２２との分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる第１信号Ｓ１が減衰する。これにより、第１アンテナ端子Ｔ１に共用アンテナＡ３を接続して第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の通信を同時に行う２アンテナタイプの通信モジュールの場合において、第２信号第２伝送線路２２から第２通信部６０へ伝わる第１信号Ｓ１を減衰させるためのバンドパスフィルタ等を省略できる。【選択図】図２
2017130893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯域が異なる第１信号及び第２信号の無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールであって、
前記第１信号の通信に用いる第１信号用アンテナ又は前記第１信号及び前記第２信号の通信に用いる共用アンテナを接続可能な第１アンテナ端子と、前記第２信号の通信に用いる第２信号用アンテナを接続可能な第２アンテナ端子とを有する配線基板と、
前記配線基板に配置され、前記第１信号を送信する第１通信部と、
前記配線基板に配置され、前記第２信号を受信する第２通信部とを備え、
前記配線基板は、
前記第１アンテナ端子と前記第１通信部とを接続する経路に設けられ、前記第１信号を伝送する第１信号伝送線路と、
前記第２アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第２アンテナ端子に前記第２信号用アンテナが接続された場合に前記第２信号を伝送可能な第２信号第１伝送線路と、
前記第１アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第２信号を伝送する第２信号第２伝送線路と、
前記第１アンテナ端子と前記第１信号伝送線路とを接続する経路及び前記第１アンテナ端子と前記第２信号第２伝送線路とを接続する経路に共通に設けられた第１共通伝送線路と、
前記第２信号第１伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路及び前記第２信号第２伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路に共通に設けられた第２共通伝送線路と
を有し、
前記第２信号第１伝送線路は、前記第２アンテナ端子が開放された状態において、前記第２信号第２伝送線路との分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号を減衰させるオープンスタブとして働く、
通信モジュール。
【請求項２】
前記第２信号第１伝送線路は、前記第１信号の波長に対して４分の１の奇数倍の長さを有する、
請求項１に記載の通信モジュール。
【請求項３】
前記第２信号第１伝送線路の導体パターンが、前記配線基板において前記第１通信部及び前記第２通信部が配置される部品配置面に形成される、
請求項２に記載の通信モジュール。
【請求項４】
前記第２アンテナ端子は、前記配線基板の端面に設けられた電極を含む、
請求項３に記載の通信モジュール。
【請求項５】
前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナが接続され、
前記第２アンテナ端子が開放され、
前記第１信号伝送線路及び前記第２信号第２伝送線路と前記第１共通伝送線路との間の信号経路に設けられたデュプレクサを有する、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の通信モジュール。
【請求項６】
前記第１信号伝送線路上に設けられ、前記第１信号を通過させるバンドパスフィルタを有する、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の通信モジュール。
【請求項７】
周波数帯域が異なる第１信号及び第２信号の無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールであって、
前記第１信号の通信に用いる第１信号用アンテナ又は前記第１信号及び前記第２信号の通信に用いる共用アンテナを接続可能な第１アンテナ端子と、前記第２信号の通信に用いる第２信号用アンテナを接続可能な第２アンテナ端子とを有する配線基板と、
前記配線基板に配置され、前記第１信号を送信する第１通信部と、
前記配線基板に配置され、前記第２信号を受信する第２通信部とを備え、
前記配線基板は、
前記第１アンテナ端子と前記第１通信部とを接続する経路に設けられ、前記第１信号を伝送する第１信号伝送線路と、
前記第２アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第２信号を伝送する第２信号第１伝送線路と、
前記第１アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナが接続された場合に前記第２信号を伝送可能な第２信号第２伝送線路と、
前記第１アンテナ端子と前記第１信号伝送線路とを接続する経路及び前記第１アンテナ端子と前記第２信号第２伝送線路とを接続する経路に共通に設けられた第１共通伝送線路と、
前記第２信号第１伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路及び前記第２信号第２伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路に共通に設けられた第２共通伝送線路と
を有し、
前記第２信号第２伝送線路は、前記第１共通伝送路及び前記第１信号伝送路から切り離された状態において、前記第２信号第１伝送線路との分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号を減衰させるオープンスタブとして働く、
通信モジュール。
【請求項８】
前記第２信号第２伝送線路は、前記第１共通伝送路及び前記第１信号伝送路から切り離された状態において、前記第１信号の波長に対して４分の１の奇数倍の長さを有する、
請求項７に記載の通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
周波数帯域が異なる無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの様々な通信方式による通信機能を搭載したモバイル機器が広く普及している。特許文献１には、無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）により、２．４ＧＨｚ帯の無線通信を同時に行うことが可能な無線通信装置が記載されている。この無線通信装置では、１つのアンテナを２つの通信方式で共用することにより、２つの通信方式にそれぞれ独立のアンテナを設ける場合に比べて部品点数の削減を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、無線ＬＡＮの使用可能な周波数帯域には、２．４ＧＨｚ帯の他に５ＧＨｚ帯が存在する。近年のモバイル機器は、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に加えて、５ＧＨｚ帯の比較的高速な無線ＬＡＮにも対応しつつある。
【０００５】
１つの機器で周波数帯域が異なる無線通信を行う場合、通常は、周波数帯域ごとにアンテナが設けられる。しかしながら、部品点数の削減を図る観点では、特許文献１の無線通信装置と同様に、１つのアンテナを２つの周波数帯域の無線通信において共用することが望ましい。
【０００６】
５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮでは、使用する周波数帯域の一部が気象レーダー等の周波数帯域と重なるため、これらの動作に影響を与えないように、ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）と称される周波数の切換機能が義務付けられている。ＤＦＳでは、周波数チャンネルの使用を開始する時や使用期間中においてレーダー電波の有無が監視され、レーダー電波が検出された場合、その周波数チャンネルでの電波の発信が禁止されるとともに、周波数チャンネルの切換えが行われる。そのため、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮでは、ＤＦＳにおけるレーダー電波の監視のための受信動作が定常的に行われる。このようなＤＦＳの受信動作を２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）と同じアンテナで行った場合、２．４ＧＨｚ帯の送信信号が５ＧＨｚ帯の受信回路に入力されて、正常な受信動作を行えない可能性がある。例えば、２．４ＧＨｚ帯の大きな信号が５ＧＨｚ帯の受信回路に入力されると、初段のアンプの回路素子において信号レベルが飽和してしまい、後段の回路でフィルタ処理等を行っても、正常な５ＧＨｚ帯の受信信号が得られなくなってしまう。そのため、アンテナを共用して２．４ＧＨｚ帯の無線通信（無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）と５ＧＨｚ帯の無線通信（無線ＬＡＮ）を同時に行う場合には、アンテナから５ＧＨｚ帯の通信回路へ伝わる２．４ＧＨｚ帯の信号を減衰させるためのフィルタ回路を設ける必要がある。
【０００７】
他方、２．４ＧＨｚ帯の無線通信（無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）と５ＧＨｚ帯の無線通信（無線ＬＡＮ）を同時に行う機器において、アンテナを共用するか、個別のアンテナを用いるかは特に定まっていないため、通信モジュールとしては両方のタイプの機器へ容易に適用できるような構成であることが望ましい。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の削減を図りつつ、周波数帯域が異なる無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点に係る通信モジュールは、周波数帯域が異なる第１信号及び第２信号の無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールであって、前記第１信号の通信に用いる第１信号用アンテナ又は前記第１信号及び前記第２信号の通信に用いる共用アンテナを接続可能な第１アンテナ端子と、前記第２信号の通信に用いる第２信号用アンテナを接続可能な第２アンテナ端子とを有する配線基板と、前記配線基板に配置され、前記第１信号を送信する第１通信部と、前記配線基板に配置され、前記第２信号を受信する第２通信部とを備える。前記配線基板は、前記第１アンテナ端子と前記第１通信部とを接続する経路に設けられ、前記第１信号を伝送する第１信号伝送線路と、前記第２アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第２アンテナ端子に前記第２信号用アンテナが接続された場合に前記第２信号を伝送可能な第２信号第１伝送線路と、前記第１アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第２信号を伝送する第２信号第２伝送線路と、前記第１アンテナ端子と前記第１信号伝送線路とを接続する経路及び前記第１アンテナ端子と前記第２信号第２伝送線路とを接続する経路に共通に設けられた第１共通伝送線路と、前記第２信号第１伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路及び前記第２信号第２伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路に共通に設けられた第２共通伝送線路とを有する。前記第２信号第１伝送線路は、前記第２アンテナ端子が開放された状態において、前記第２信号第２伝送線路との分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号を減衰させるオープンスタブとして働く。
【００１０】
上記の構成によれば、前記第２アンテナ端子が開放された状態において前記第２信号第１伝送線路がオープンスタブとして動作することにより、前記第２信号第１伝送線路と前記第２信号第２伝送線路との分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号が減衰する。これにより、前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナを接続して前記第１信号及び前記第２信号の無線通信を同時に行う場合に、前記第２信号第２伝送線路から前記第２通信部へ伝わる前記第１信号を減衰させるためのバンドパスフィルタ等を省略することが可能となる。
また、前記第２信号第１伝送線路は、前記第２アンテナ端子に前記第２信号用アンテナを接続する場合において、前記分岐点と前記第２アンテナ端子との間の信号を伝送するための伝送線路を兼ねている。そのため、前記配線基板は、前記第１アンテナ端子に前記第１信号アンテナを接続するとともに前記第２アンテナ端子に前記第２信号用アンテナを接続し、前記第１信号及び前記第２信号の無線通信を同時に行うように構成された通信モジュールにも転用可能である。これにより、部品の共通化が図られ、コストを抑制することが可能となる。
【００１１】
好適に、前記第２信号第１伝送線路は、前記第１信号の波長に対して４分の１の奇数倍の長さを有する。
【００１２】
上記の構成によれば、前記第２信号第１伝送線路のオープンスタブとしての働きにより、前記分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号が減衰する。
【００１３】
好適に、前記第２信号第１伝送線路の導体パターンが、前記配線基板において前記第１通信部及び前記第２通信部が配置される部品配置面に形成される。
【００１４】
上記の構成によれば、前記第２信号第１伝送線路の導体パターンが前記部品配置面に形成されることにより、帯域除去フィルタとしてのＱ値が高くなり、前記第１信号が効果的に減衰する。
【００１５】
好適に、前記第２アンテナ端子は、前記配線基板の端面に設けられた電極を含む。
【００１６】
上記の構成によれば、前記第２信号第１伝送線路の導体パターンと前記第２信号用アンテナとの間の信号経路が短くなるため、送受信信号の損失が小さくなる。
【００１７】
好適に、前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナが接続され、前記第２アンテナ端子が開放される。前記通信モジュールは、前記第１信号伝送線路及び前記第２信号第２伝送線路と前記第１共通伝送線路との間の信号経路に設けられたデュプレクサを有する。
【００１８】
上記の構成によれば、前記第１アンテナに前記共用アンテナを接続して前記第１信号及び前記第２信号の通信を同時に行う場合に、前記第１信号伝送線路から前記第２信号第２伝送線路へ伝わる前記第１信号が減衰して小さくなる。また、前記第１共通伝送線路から前記第２信号第２伝送線路へ前記第２信号が効率的に伝わり易くなる。
【００１９】
好適に、前記第１信号伝送線路上に設けられ、前記第１信号を通過させるバンドパスフィルタを有する。
【００２０】
上記の構成によれば、前記第１アンテナに前記共用アンテナを接続して前記第１信号及び前記第２信号の通信を同時に行う場合に、前記第２信号第２伝送線から前記第１信号伝送線路を介して第１通信部に伝わる前記第２信号が減衰して小さくなる。また、前記第１通信部において発生する前記第１信号の周波数帯域外のノイズが前記第１信号伝送線路及び前記第２信号第２伝送線路を介して前記第２通信部に伝わり難くなる。
【００２１】
本発明の第２の観点に係る通信モジュールは、周波数帯域が異なる第１信号及び第２信号の無線通信を同時に行うことが可能な通信モジュールであって、前記第１信号の通信に用いる第１信号用アンテナ又は前記第１信号及び前記第２信号の通信に用いる共用アンテナを接続可能な第１アンテナ端子と、前記第２信号の通信に用いる第２信号用アンテナを接続可能な第２アンテナ端子とを有する配線基板と、前記配線基板に配置され、前記第１信号を送信する第１通信部と、前記配線基板に配置され、前記第２信号を受信する第２通信部とを備える。前記配線基板は、前記第１アンテナ端子と前記第１通信部とを接続する経路に設けられ、前記第１信号を伝送する第１信号伝送線路と、前記第２アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第２信号を伝送する第２信号第１伝送線路と、前記第１アンテナ端子と前記第２通信部とを接続する経路に設けられ、前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナが接続された場合に前記第２信号を伝送可能な第２信号第２伝送線路と、前記第１アンテナ端子と前記第１信号伝送線路とを接続する経路及び前記第１アンテナ端子と前記第２信号第２伝送線路とを接続する経路に共通に設けられた第１共通伝送線路と、前記第２信号第１伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路及び前記第２信号第２伝送線路と前記第２通信部とを接続する経路に共通に設けられた第２共通伝送線路とを有する。前記第２信号第２伝送線路は、前記第１共通伝送路及び前記第１信号伝送路から切り離された状態において、前記第２信号第１伝送線路との分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号を減衰させるオープンスタブとして働く。
【００２２】
上記の構成によれば、前記第１共通伝送路及び前記第１信号伝送路から切り離された状態の前記第２信号第２伝送線路がオープンスタブとして働くことにより、前記第２信号第１伝送線路と前記第２信号第２伝送線路との分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号が減衰する。これにより、前記第１アンテナ端子に前記第１信号アンテナを接続するとともに前記第２アンテナ端子に前記第２信号用アンテナを接続し、前記第１信号及び前記第２信号の無線通信を同時に行う場合に、前記第１アンテナ端子から前記第２信号第１伝送線路を介して前記第２通信部へ伝わる前記第１信号が減衰する。
また、前記第２信号第２伝送線路は、前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナを接続する場合において前記分岐点と前記第１アンテナ端子との間の信号を伝送するための伝送線路を兼ねている。そのため、前記配線基板は、前記第１アンテナ端子に前記共用アンテナを接続し、前記第１信号及び前記第２信号の無線通信を同時に行うように構成された通信モジュールにも転用可能である。これにより、部品の共通化が図られ、コストを抑制することが可能となる。
【００２３】
好適に、前記第２信号第２伝送線路は、前記第１共通伝送路及び前記第１信号伝送路から切り離された状態において、前記第１信号の波長に対して４分の１の奇数倍の長さを有する。
【００２４】
上記の構成によれば、前記第２信号第２伝送線路のオープンスタブとしての働きにより、前記分岐点から前記第２共通伝送線路を介して前記第２通信部に伝わる前記第１信号が減衰する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、部品点数の削減を図りつつ、周波数帯域が異なる無線通信を同時に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係る通信モジュールの構成の一例を示す図であり、２つの周波数帯域の無線通信に独立のアンテナを用いる場合の構成例を示す。
【図２】第１の実施形態に係る通信モジュールの構成の一例を示す図であり、２つの周波数帯域の無線通信に共通のアンテナを用いる場合の構成例を示す。
【図３】第１の実施形態に係る通信モジュールにおける配線基板の導体パターンと部品の実装状態の一例を図解した図である。図３Ａは配線基板に部品が実装されていない状態における導体パターンの要部を示し、図３Ｂは配線基板に共用アンテナが接続された場合における部品の実装状態を示し、図３Ｃは配線基板に２つのアンテナが接続された場合における部品の実装状態を示す。
【図４】２つの周波数帯域の無線通信に共通のアンテナを用いる通信モジュールの比較例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る通信モジュールの構成の一例を示す図であり、２つの周波数帯域の無線通信に独立のアンテナを用いる場合の構成例を示す。
【図６】第２の実施形態に係る通信モジュールにおける配線基板の導体パターンと部品の実装状態の一例を図解した図である。図６Ａは配線基板に部品が実装されていない状態における導体パターンの要部を示し、図６Ｂは配線基板に共用アンテナが接続された場合における部品の実装状態を示し、図６Ｃは配線基板に２つのアンテナが接続された場合における部品の実装状態を示す。
【図７】本発明の一変形例を示す図であり、２つの周波数帯域の無線通信に独立のアンテナを用いる場合の通信モジュールの構成例を示す。
【図８】本発明の一変形例を示す図であり、２つの周波数帯域の無線通信に共通のアンテナを用いる場合の通信モジュールの構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る通信モジュールを説明する。本実施形態に係る通信モジュールは、無線通信機能を備える各種の電子機器に組み込まれる回路モジュールであり、異なる２つの周波数帯域の無線通信を同時に行うことが可能である。以下では、一例として、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による無線通信と、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮによる無線通信とを同時に行うことが可能な通信モジュールを説明する。ただし、無線通信の周波数帯域や通信方式はこれに限られない。
【００２８】
本実施形態に係る通信モジュールには、２つの周波数帯域の無線通信にそれぞれ独立のアンテナを用いるタイプ（以下、「２アンテナタイプ」と記す場合がある。）と、２つの周波数帯域の無線通信に共通のアンテナを用いるタイプ（以下、「１アンテナタイプ」と記す場合がある。）とが存在する。後述するように、本実施形態に係る通信モジュールにおける配線基板１は、この２つのタイプにおいて、大きな変更を加えることなく共通に使用することができる。
【００２９】
図１及び図２は、第１の実施形態に係る通信モジュールの構成の一例を示す図である。図１は、２つの周波数帯域の無線通信に独立のアンテナを用いる２アンテナタイプの通信モジュールの構成例を示す。図２は、２つの周波数帯域の無線通信に共通のアンテナを用いる１アンテナタイプの通信モジュールの構成例を示す。本実施形態に係る通信モジュールは、この２つのタイプ（２アンテナタイプと１アンテナタイプ）における共通の構成要素として、配線基板１と、第１通信部５０と、第２通信部６０と、第１バンドパスフィルタ４１を備える。
【００３０】
第１通信部５０は、２．４ＧＨｚ帯の信号（以下、「第１信号Ｓ１」と記す場合がある。）の送信及び受信を行う回路であり、配線基板１に配置される。図１，図２の例において、第１通信部５０は、通信回路５１と、通信回路５２と、スイッチ部ＳＷ１を有する。通信回路５１は、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮの通信に係る信号処理を行う。通信回路５２は、２．４ＧＨｚ帯のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信に係る信号処理を行う。スイッチ部ＳＷ１は、通信回路５１の送信信号の出力端子、通信回路５１の受信信号の入力端子、又は、通信回路５２の送受信信号の入出力端子を選択して、後述の第１信号伝送線路１１に接続する。
【００３１】
第２通信部６０は、５ＧＨｚ帯の信号（以下、「第２信号Ｓ２」と記す場合がある。）の送信及び受信を行う回路であり、配線基板１に配置される。図１，図２の例において、第２通信部６０は、通信回路６１とスイッチ部ＳＷ２を有する。通信回路６１は、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮの通信に係る信号処理を行う。スイッチ部ＳＷ２は、通信回路６１の送信信号の出力端子又は受信信号の入力端子を選択して、後述の第２共通伝送線路２０に接続する。
【００３２】
第１通信部５０及び第２通信部６０の上述した各回路は、不図示の上位装置（例えばホストＣＰＵなど）の制御に従って、それぞれの通信方式に適合した送信処理（符号化、変調、増幅等）や受信処理（増幅、復調、復号化等）を行う。
【００３３】
配線基板１は、それぞれ無線通信に用いるアンテナを接続可能な第１アンテナ端子Ｔ１及び第２アンテナ端子Ｔ２を有する。第１アンテナ端子Ｔ１は、第１信号Ｓ１の通信に用いる第１信号用アンテナＡ１、又は、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の通信に用いる共用アンテナＡ３を接続可能である。第２アンテナ端子Ｔ２は、第２信号Ｓ２の通信に用いる第２信号用アンテナＡ２を接続可能である。
【００３４】
第１アンテナ端子Ｔ１及び第１アンテナ端子Ｔ１は、例えば、配線基板１の端面に設けられた電極（サイドスルー）を含んで構成される。
【００３５】
また配線基板１は、通信部（第１通信部５０，第２通信部６０）とアンテナ端子（第１アンテナ端子Ｔ１，第２アンテナ端子Ｔ２）との間において信号（第１信号Ｓ１，第２信号Ｓ２）を伝送するための伝送線路（１１，２０〜２２，３０）を有する。これらの伝送線路は、例えば、誘電体の絶縁層を介してグランドプレーンと導体パターンとが対向配置されたマイクロストリップラインの構造を持つ。伝送線路の導体パターンは、配線基板１において第１通信部５０及び第２通信部６０が配置される部品配置面に形成される。
【００３６】
第１信号伝送線路１１は、第１アンテナ端子Ｔ１と第１通信部５０とを接続する経路に設けられており、第１信号Ｓ１を伝送する。
【００３７】
第２信号第１伝送線路２１は、第２アンテナ端子Ｔ２と第２通信部６０とを接続する経路に設けられており、第２アンテナ端子Ｔ２に第２信号用アンテナＡ２が接続される２アンテナタイプにおいて第２信号Ｓ２を伝送可能である。
【００３８】
第２信号第２伝送線路２２は、第１アンテナ端子Ｔ１と第２通信部６０とを接続する経路に設けられており、第１アンテナ端子Ｔ１に共用アンテナＡ３を接続する１アンテナタイプにおいて第２信号Ｓ２を伝送可能である。
【００３９】
第１共通伝送線路３０は、第１アンテナ端子Ｔ１と第１信号伝送線路１１とを接続する経路及び第１アンテナ端子Ｔ１と第２信号第２伝送線路２２とを接続する経路に共通に設けられている。第１共通伝送線路３０の導体パターンの一端は、第１アンテナ端子Ｔ１に接続される。第１共通伝送線路３０の導体パターンの他端は、２アンテナタイプの場合、第１信号伝送線路１１に接続され、１アンテナタイプの場合、デュプレクサ７０（図２）を介して第１信号伝送線路１１及び第２信号第２伝送線路２２に接続される。
【００４０】
第２共通伝送線路２０は、第２信号第１伝送線路２１と第２通信部６０とを接続する経路及び第２信号第２伝送線路２２と第２通信部６０とを接続する経路に共通に設けられている。第２共通伝送線路２０の導体パターンの一端は、第２通信部６０の入出力部に接続される。第２共通伝送線路２０の導体パターンの他端は、第２信号第１伝送線路２１と第２信号第２伝送線路２２との分岐点Ｐ１に接続される。
【００４１】
なお、第２信号第１伝送線路２１は、第２アンテナ端子Ｔ２が開放された状態となる２アンテナタイプにおいて、第２信号第２伝送線路２２との分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる第１信号Ｓ１を減衰させるオープンスタブとして働く。
【００４２】
例えば第２信号第１伝送線路２１は、２．４ＧＨｚ帯の信号である第１信号Ｓ１の波長λに対して「λ／４」の奇数倍（１以上の奇数を乗じた値）に相当する長さを有する。２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）では、２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚの周波数帯域が用いられる。それらの中心の２．４５ＧＨｚの信号のλ／４は、基板の波長短縮率（例えばＦＲ４では、約０．４６）を考慮すると、１４．１ｍｍとなる。これにより、波長λの第１信号Ｓ１に対して分岐点Ｐ１のインピーダンスが極小となり、波長λの第１信号Ｓ１が減衰する。すなわち、第２信号第１伝送線路２１のオープンスタブによって、波長λの信号に対する帯域除去フィルタが構成される。そのため、分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に第１信号Ｓ１が入力され難くなる。なお、ＦＲ４基板上に設けられたオープンスタブによる帯域阻止フィルタの阻止帯域幅は、中心周波数の５％程度の阻止帯域幅にできる。よって、１４．１ｍｍのオープンスタブは、２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚの周波数の信号を減衰できる。オープンスタブによる帯域阻止フィルタの阻止帯域幅は、基板の材質、オープンスタブの幅や、先端形状等によって、調整可能である。
【００４３】
第１バンドパスフィルタ４１は、第１信号伝送線路１１上に設けられており、第１通信部５０において送受信される第１信号Ｓ１を通過させるとともに、第１信号Ｓ１の周波数帯域外の信号（スプリアス）を減衰させる。
【００４４】
本実施形態に係る通信モジュールは、上述した共通の構成要素（配線基板１，第１通信部５０，第２通信部６０，第１バンドパスフィルタ４１）の他、次に述べるように、タイプ毎に異なる構成要素を有する。
【００４５】
２アンテナタイプの通信モジュールは、図１の例において、第２バンドパスフィルタ４２を有する。第２バンドパスフィルタ４２は、第２共通伝送線路２０上に設けられており、第２通信部６０において送受信される第２信号Ｓ２を通過させるとともに、第２信号Ｓ２の周波数帯域外の信号（スプリアス）を減衰させる。
【００４６】
１アンテナタイプの通信モジュールは、図２の例において、第１信号伝送線路１１及び第２信号第２伝送線路２２と第１共通伝送線路３０との間の信号経路に設けられたデュプレクサ７０を有する。デュプレクサ７０は、第１通信部５０及び第２通信部６０の一方の通信部から送信された信号が他方の通信部へ流入することを阻止しつつ、当該送信信号を第１アンテナ端子Ｔ１に出力する。また、デュプレクサ７０は、第１アンテナ端子Ｔ１において入力した第１信号Ｓ１を第１通信部５０へ出力するとともに第２通信部６０への第１信号Ｓ１の流入を阻止し、第１アンテナ端子Ｔ１において入力した第２信号Ｓ２を第２通信部６０へ出力するとともに第１通信部５０への第２信号Ｓ２の流入を阻止する。
【００４７】
図３は、図１，図２に示す通信モジュールにおける配線基板１の導体パターンと部品の実装状態の一例を図解した図である。図３Ａは配線基板１に部品が実装されていない状態における導体パターンの要部を示し、図３Ｂは配線基板１に共用アンテナＡ３が接続された１アンテナタイプにおける部品の実装状態を示し、図３Ｃは配線基板１に２つのアンテナ（Ａ１，Ａ２）が接続された２アンテナタイプにおける部品の実装状態を示す。
【００４８】
図３Ａの例において、第２信号第２伝送線路２２と第２信号第１伝送線路２１の導体パターンは、分岐点Ｐ１に近い分離部分Ｄ１において分離している。これらの伝送路（２１，２２）において分離部分Ｄ１に面した場所には、部品実装用のランドがそれぞれ形成される。１アンテナタイプの通信モジュールの場合、図３Ｂにおいて示すように、この分離部分Ｄ１に面したランドには信号伝送部２３が実装される。信号伝送部２３は、第２信号第１伝送線路２１と第２信号第２伝送線路２２との間で第２信号Ｓ２を伝送させるための部品である。信号伝送部２３には、例えばキャパシタや低抵抗の素子を含む表面実装部品が用いられる。２アンテナタイプの通信モジュールの場合、図３Ｃにおいて示すように信号伝送部２３は実装されず、分岐点Ｐ１の近くで第２信号第２伝送線路２２の導体パターンが第２信号第１伝送線路２１から分離された状態となる。
【００４９】
また図３Ａの例において、第１信号伝送線路１１，第２信号第２伝送線路２２及び第１共通伝送線路３０の各導体パターンは、分離部分Ｄ２において分離している。これらの伝送路（１１，２２，３０）において分離部分Ｄ２に面した場所には、部品実装用のランドが形成される。１アンテナタイプの通信モジュールの場合、図３Ｂにおいて示すように、この分離部分Ｄ２にはデュプレクサ７０が実装される。２アンテナタイプの通信モジュールの場合、図３Ｃにおいて示すように、この分離部分Ｄ２にはデュプレクサ７０が実装されず、その代わりに信号伝送部１２が実装される。信号伝送部１２は、第１信号伝送線路１１と第１共通伝送線路３０の導体パターンの間において第１信号Ｓ１を伝送させる。信号伝送部１２には、例えばキャパシタや低抵抗の素子を含む表面実装部品が用いられる。
【００５０】
本実施形態に係る２アンテナタイプ及び１アンテナタイプの通信モジュールでは、何れも、第１通信部５０における２．４ＧＨｚ帯の無線通信（無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）と、第２通信部６０における５ＧＨｚ帯の無線通信（無線ＬＡＮ）とを同時に行うことが可能である。２アンテナタイプの通信モジュール（図１）の場合、それぞれの周波数帯域の無線通信に独立のアンテナが用いられており、また、各周波数帯域の信号経路上にバンドパスフィルタ（第１バンドパスフィルタ４１，第２バンドパスフィルタ４２）が設けられている。そのため、一方の周波数帯域の送信信号が他方の周波数帯域の受信動作に影響を与え難い。これに対し、１アンテナタイプの通信モジュールの場合（図２）、１つの共用アンテナＡ３を２つの通信部（５０，６０）が使用するため、一方の周波数帯域の送信信号が他方の周波数帯域の通信部へ流入しないようにする必要がある。
【００５１】
図２に示す１アンテナタイプの通信モジュールには、デュプレクサ７０が設けられている。そのため、第１信号伝送線路１１から第２信号第２伝送線路２２への第１信号Ｓ１の流入や、第２信号第２伝送線路２２から第１信号伝送線路１１への第２信号Ｓ２の流入は、デュプレクサ７０のフィルタ動作によってある程度抑制される。しかしながら、送信信号のレベルが受信信号のレベルに対して相対的に大きくなると、デュプレクサ７０のフィルタ動作では不十分な場合がある。そこで、図２に示す通信モジュールでは、デュプレクサ７０から第１通信部５０へ流入する第２信号Ｓ２を第１バンドパスフィルタ４１で減衰させるとともに、デュプレクサ７０から第２通信部６０へ流入する第１信号Ｓ１を第２信号第２伝送線路２２のオープンスタブによって減衰させる。
【００５２】
図４は、２アンテナタイプの通信モジュールの比較例を示す図である。図４の比較例では、図２に示す２アンテナタイプの通信モジュールの第２信号第１伝送線路２１を伝送線路２５に置き換えている。伝送線路２５は、第１信号Ｓ１の波長λに対して「λ／４」の奇数倍の長さを持っておらず、波長λの第１信号Ｓ１を減衰させる帯域除去フィルタとして動作しない。そのため、デュプレクサ７０から流入する第１信号Ｓ１は分岐点Ｐ１において減衰しない。図４の比較例では、この第１信号Ｓ１を減衰させるため、１アンテナタイプと同じ第２バンドパスフィルタ４２を第２共通伝送線路２０上に挿入する必要がある。すなわち、図４の比較例の通信モジュールは、図２に示す本実施形態に係る通信モジュールに比べて、第２バンドパスフィルタ４２が余分に必要となる。
【００５３】
以上説明した本実施形態に係る通信モジュールによれば、次のような効果が得られる。
【００５４】
第２アンテナ端子Ｔ２が開放された状態において第２信号第１伝送線路２１がオープンスタブとして動作することにより、第２信号第１伝送線路２１と第２信号第２伝送線路２２との分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる第１信号Ｓ１が減衰する。これにより、第１アンテナ端子Ｔ１に共用アンテナＡ３を接続して第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の通信を同時に行う２アンテナタイプの通信モジュールの場合において、第２信号第２伝送線路２２から第２通信部６０へ伝わる第１信号Ｓ１を減衰させるためのバンドパスフィルタ等を省略できる。従って、部品点数の削減を図りつつ、周波数帯域が異なる無線通信を同時に行うことができる。
【００５５】
１アンテナタイプにおいてオープンスタブとして働く第２信号第１伝送線路２１が、２アンテナタイプにおいて分岐点Ｐ１と第２アンテナ端子Ｔ２との間の信号を伝送するための伝送線路を兼ねている。そのため、配線基板１は、第１アンテナ端子Ｔ１に第１信号用アンテナＡ１を接続するとともに第２アンテナ端子Ｔ２に第２信号用アンテナＡ２を接続し、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の通信を同時に行うように構成された２アンテナタイプの通信モジュールにも転用可能である。これにより、２つのタイプ（２アンテナタイプと１アンテナタイプ）の通信モジュールにおいて部品の共通化を図ることが可能となり、コストを抑制できる。
【００５６】
第１信号Ｓ１で用いられる帯域の中心周波数に対応する波長λに対して、第２信号第１伝送線路２１が「λ／４」の奇数倍の長さを有する。これにより、第２信号第１伝送線路２１が波長λの第１信号Ｓ１を減衰させるオープンスタブとして動作する。従って、分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる波長λの第１信号Ｓ１を減衰させることができる。
【００５７】
配線基板１において第１通信部５０及び第２通信部６０が配置される部品配置面に、第２信号第１伝送線路２１の導体パターンが形成される。これにより、１アンテナタイプにおいてオープンスタブとなる第２信号第１伝送線路２１の帯域除去フィルタとしてのＱ値が高くなるため、波長λの第１信号Ｓ１を効果的に減衰させることができる。
【００５８】
第１アンテナ端子Ｔ１及び第２アンテナ端子Ｔ２は、配線基板１の端面に設けられた電極（サイドスルー）を含んで構成される。これにより、配線基板１上の伝送線路の導体パターンとアンテナとの間の信号経路が短くなるため、送受信信号の損失を低減できる。
【００５９】
１アンテナタイプの通信モジュールにおいて、第１信号伝送線路１１と第１共通伝送線路３０との間の信号経路、及び、第２信号第２伝送線路２２と第１共通伝送線路３０との間の信号経路にデュプレクサ７０が設けられている。これにより、第１信号伝送線路１１から第２信号第２伝送線路２２へ伝わる第１信号Ｓ１が減衰して小さくなる。また、第１共通伝送線路３０から第２信号第２伝送線路２２へ第２信号Ｓ２が効率的に伝わり易くなる。そのため、２．４ＧＨｚ帯の第１信号Ｓ１が第２通信部６０の受信動作に影響を与え難くなる。
【００６０】
第１信号Ｓ１を通過させる第１バンドパスフィルタ４１が、第１信号伝送線路１１上に設けられている。これにより、１アンテナタイプの通信モジュールにおいて、第２信号第２伝送線路２２から第１信号伝送線路１１を介して第１通信部５０に伝わる第２信号Ｓ２が減衰して小さくなる。そのため、第１通信部５０の受信動作に対する第２信号Ｓ２の影響を低減できる。また、第１通信部５０において発生する第１信号Ｓ１の周波数帯域外のノイズが第１信号伝送線路１１及び第２信号第２伝送線路２２を介して第２通信部６０に伝わり難くなる。そのため、第２通信部６０においてより安定な受信動作を行うことができる。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、２アンテナタイプで信号の伝送に使用される伝送線路が１アンテナタイプにおいてオープンスタブとして働くが、本実施形態では、１アンテナタイプにおいて信号の伝送に使用される伝送線路が２アンテナタイプにおいてオープンスタブとして働く。
【００６２】
図５は、第２の実施形態に係る通信モジュールの構成の一例を示す図であり、２アンテナタイプの通信モジュールの構成例を示す。図５に示す通信モジュールは、図１に示す通信モジュールにおける第２信号第２伝送線路２２を第２信号第２伝送線路２２Ａに置き換えたものであり、他の構成は図２に示す通信モジュールと同様である。１アンテナタイプの通信モジュールの構成は、図２に示す通信モジュールと同様であるため図示を省略する。
【００６３】
第２信号第２伝送線路２２Ａは、１アンテナタイプの通信モジュールの場合に、既に説明した第２信号第２伝送線路２２と同様に、第１アンテナ端子Ｔ１と第２通信部６０との間の信号経路において第２信号Ｓ２を伝送する。他方、第２信号第２伝送線路２２Ａは、２アンテナタイプの通信モジュールの場合、第１共通伝送線路３０及び第１信号伝送線路１１から切り離された状態となり、この状態において、第２信号第１伝送線路２１との分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる第１信号Ｓ１を減衰させるオープンスタブとして働く。
【００６４】
例えば第２信号第１伝送線路２１は、２．４ＧＨｚ帯の信号である第１信号Ｓ１で用いられる帯域の中心周波数に対応する波長λに対して「λ／４」の奇数倍（１以上の奇数を乗じた値）に相当する長さを有する。これにより、波長λの第１信号Ｓ１に対して分岐点Ｐ１のインピーダンスが極小となり、波長λの第１信号Ｓ１が減衰する。すなわち、第２信号第２伝送線路２２Ａのオープンスタブによって、波長λの信号に対する帯域除去フィルタが構成される。そのため、分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に第１信号Ｓ１が入力され難くなる。
【００６５】
図６は、第２の実施形態に係る通信モジュールにおける配線基板１の導体パターンと部品の実装状態の一例を図解した図である。図６Ａは配線基板１に部品が実装されていない状態における導体パターンの要部を示し、図６Ｂは配線基板１に共用アンテナＡ３が接続された１アンテナタイプにおける部品の実装状態を示し、図６Ｃは配線基板１に２つのアンテナ（Ａ１，Ａ２）が接続された２アンテナタイプにおける部品の実装状態を示す。
【００６６】
図６Ａに示すように、第２信号第２伝送線路２２Ａの導体パターンの一端は分岐点Ｐ１において第２共通伝送線路２０及び第２信号第１伝送線路２１とつながっており、図３Ａに示す導体パターンのように分離していない。２アンテナタイプの場合、第２信号第２伝送線路２２Ａの導体パターンの他端は分離部分Ｄ２において第１信号伝送線路１１及び３０から分離された状態となり、分岐点Ｐ１につながる一端から分離部分Ｄ２に面する他端までの長さが「λ／４」の奇数倍となる。
【００６７】
上述した構成を有する本実施形態に係る通信モジュールによれば、２アンテナタイプにおいて、第１共通伝送線路３０及び第１信号伝送線路１１から切り離された状態の第２信号第２伝送線路２２がオープンスタブとして働くことにより、第２信号第１伝送線路２１と第２信号第２伝送線路２２との分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる第１信号Ｓ１が減衰する。これにより、２アンテナタイプにおいて第１信号Ｓ１と第２信号Ｓ２の通信を同時に行う場合に、第１アンテナ端子Ｔ１から第２通信部６０へ伝わる第１信号Ｓ１を更に減衰させることができるため、第２通信部６０においてより安定な受信動作を行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態に係る通信モジュールによれば、２アンテナタイプにおいてオープンスタブとして働く第２信号第２伝送線路２２が、１アンテナタイプにおいて分岐点Ｐ１と第１アンテナ端子Ｔ１との間の信号を伝送するために使用される伝送線路を兼ねている。そのため、配線基板１は、第１アンテナ端子Ｔ１に共用アンテナＡ３を接続し、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の通信を同時に行うように構成された１アンテナタイプの通信モジュールにも転用可能である。これにより、２つのタイプ（２アンテナタイプと１アンテナタイプ）の通信モジュールにおいて部品の共通化を図ることが可能になり、コストを抑制できる。
【００６９】
本実施形態に係る通信モジュールによれば、第１信号Ｓ１の波長λに対して、第２信号第２伝送線路２２が「λ／４」の奇数倍の長さを有する。これにより、第２信号第２伝送線路２２が波長λの第１信号Ｓ１を減衰させるオープンスタブとして動作する。従って、分岐点Ｐ１から第２共通伝送線路２０を介して第２通信部６０に伝わる波長λの第１信号Ｓ１を減衰させることができる。
【００７０】
本発明は上述した実施形態には限定されるものではなく、更に種々のバリエーションを含んでいる。
【００７１】
上述した実施形態に係る通信モジュールでは、デュプレクサ７０が実装されるランドに信号伝送部１２としての表面実装部品を実装することによって、第１信号伝送線路１１の一端と第１共通伝送線路３０の一端とを接続しているが、本発明はこの例に限定されない。例えば図７及び図８に示すように、デュプレクサ７０が実装されるランドとは別の経路に信号伝送部１２Ｂを設けてもよい。２アンテナタイプの通信モジュールの場合（図７）、信号伝送部１２Ｂが介在した信号経路において第１信号伝送線路１１と第１共通伝送線路３０とが接続される。また、１アンテナタイプの通信モジュールの場合（図８）、信号伝送部１２Ｂが実装されないことによってその経路が遮断され、デュプレクサ７０による信号経路が有効となる。信号伝送部１２Ｂは、例えば信号伝送部１２と同様な表面実装部品でもよい。
【００７２】
上述した実施形態では、表面実装部品等による信号伝送部（１２，２３）を実装するか否かによって、通信モジュールのタイプに応じた伝送線路の接続状態の設定を行っているが、本発明はこれに限定されない。本発明の他の実施形態では、導体パターンをレーザ加工等によって切断するか否かによって、伝送線路の接続状態の設定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１…配線基板、１１…第１信号伝送線路、１２，１２Ｂ，２３…信号伝送部、２０…第２共通伝送線路、２１…第２信号第１伝送線路、２２…第２信号第２伝送線路、３０…第１共通伝送線路、４１…第１バンドパスフィルタ、４２…第２バンドパスフィルタ、５０…第１通信部、６０…第２通信部、５１，５２，６２…通信回路、７０…デュプレクサ、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ部、Ｐ１…分岐点、Ａ１…第１信号用アンテナ、Ａ２…第２信号用アンテナ、Ａ３…共用アンテナ、Ｔ１…第１アンテナ端子、Ｔ２…第２アンテナ端子、Ｓ１…第１信号、Ｓ２…第２信号
【図１】
2017130893.tif 000003
【図２】
2017130893.tif 000004
【図３】
2017130893.tif 000005
【図４】
2017130893.tif 000006
【図５】
2017130893.tif 000007
【図６】
2017130893.tif 000008
【図７】
2017130893.tif 000009
【図８】
2017130893.tif 000010