(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記通信周波数成分除去手段は、前記送信用内部接続端子、前記受信用内部接続端子、前記電源用内部接続端子および前記グランド用内部接続端子のすべてに隣接して設けられている、請求項21に記載の無線通信モジュール。
前記送信用内部接続端子および前記受信用内部接続端子は、前記電源用内部接続端子と前記グランド用内部接続端子との間に配置されている、請求項22に記載の無線通信モジュール。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より安定した無線通信が可能な無線通信モジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によって提供される無線通信モジュールは、無線通信制御部と、複数の外部接続端子と、を備える無線通信モジュールであって、前記複数の外部接続端子の少なくともいずれかと前記無線通信制御部とは、通信周波数成分除去手段を介して接続されていることを特徴としている。
【0007】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の外部接続端子のすべてと前記無線通信制御部とは、各々が上記通信周波数成分除去手段を介して接続されている。
【0008】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記通信周波数除去手段は、インダクタである。
【0009】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記外部接続端子と前記通信周波数除去手段とは、電子素子を介することなく接続されている。
【0010】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の外部接続端子およびこれらの外部接続端子を収容するケースを有するコネクタ部を備えている。
【0011】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記通信周波数除去手段は、前記コネクタ部に隣接して配置されている。
【0012】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記無線通信制御部に接続されたアンテナ部を備える。
【0013】
本発明の好ましい実施の形態においては、外部アンテナを接続するための外部アンテナ接続端部を備える。
【0014】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アンテナ部と外部アンテナを接続するための外部アンテナ接続部とを備えており、前記外部アンテナ接続部に前記外部アンテナが接続されると、前記アンテナ部と前記無線通信制御部とが絶縁される。
【0015】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記無線通信制御部が搭載された無線通信制御部基板をさらに備える。
【0016】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記無線通信制御部基板の最大長さは、前記無線通信制御部の通信波長の1/4倍よりも小である。
【0017】
本発明の好ましい実施の形態においては、表面および裏面を有した支持基板を備えており、前記支持基板の前記表面に前記無線通信制御部基板が搭載されている。
【0018】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持基板の最大長さは、前記無線通信制御部の通信波長の1/4倍よりも小である。
【0019】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アンテナ部は、前記支持基板の前記裏面に形成された導体パターンを含む。
【0020】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導体パターンは、グランド接続されている。
【0021】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アンテナ部は、前記支持基板を厚さ方向に貫通し、前記導体パターンに導通するスルーホール導体部を含む。
【0022】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導体パターンは、前記スルーホール胴体部の一箇所のみが導通している。
【0023】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記支持基板の前記裏面には、前記導体パターンのみが形成されている。
【0024】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導体パターンは、平面視において前記支持基板と相似形状である。
【0025】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導体パターンは、帯状である。
【0026】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導体パターンは、屈曲部を有する。
【0027】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アンテナ部は、前記導体パターンに一端が接続されたインダクタを具備する。
【0028】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記コネクタ部は、前記複数の外部接続端子に各別に導通する複数の内部接続端子を有しており、前記通信周波数除去手段は、前記複数の内部接続端子に隣接して配置されている。
【0029】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記無線通信制御部は、無線通信における送信を行う送信端子と、無線通信における受信を行う受信端子とを有しており、前記複数の内部接続端子は、前記送信端子に導通する送信用内部接続端子、前記受信端子に導通する受信用内部接続端子、外部からの電源供給ラインに接続される電源用内部接続端子、グランドラインに接続されるグランド用内部接続端子を含む。
【0030】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記無通信周波数除去手段は、前記送信用内部接続端子、前記受信用内部接続端子、前記電源用内部接続端子および前記グランド用内部接続端子のすべてに隣接して設けられている。
【0031】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送信用内部接続端子および前記受信用内部接続端子は、前記電源用内部接続端子と前記グランド用内部接続端子との間に配置されている。
【0032】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送信用内部接続端子は、前記グランド用内部接続端子寄りに配置されており、前記受信用内部接続端子は、前記電源用内部接続端子寄りに配置されている。
【0033】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の内部接続端子は、前記無線通信制御部に接続されていない1以上のダミー内部接続端子を含む。
【0034】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記1以上のダミー内部接続端子は、前記グランド用内部接続端子と前記送信用内部接続端子との間に配置されている。
【0035】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の内部接続端子は、複数の前記ダミー内部接続端子を含む。
【0036】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記アンテナ部は、帯状の導体パターンを有する。
【0037】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記導体パターンは、長手方向における導通を遮断する1以上の破断部を有する。
【0038】
前記破断部を跨いで実装されることにより、前記導体パターンの導通長さを延長する抵抗器を備える。
【発明の効果】
【0039】
本発明によれば、前記外部接続端子は、前記通信周波数成分除去手段を介して前記無線通信制御部に接続されている。このため、前記無線通信制御部による無線通信において電波を送信する際に、通信周波数帯の電流が前記無線通信モジュール外に流れることを、前記通信周波数成分除去手段によって防止することが可能である。これにより、無線通信に供される電波の出力が不当に低下することを回避可能であり、前記電波の利得を向上させることができる。また、前記無線通信制御部における無線通信に用いられる電波の通信周波数と同じ周波数帯の電流が、前記外部接続端子を経由して流れてきた場合であっても、前記通信周波数成分除去手段によって通信周波数と同じ周波数帯の電流成分が遮断される。これにより、前記無線通信制御部の無線通信が、意図しないノイズ電流によって妨害されることを防止することが可能である。したがって、前記無線モジュールによれば、より安定した無線通信を行うことができる。
【0040】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための形態】
【0042】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0043】
図1および
図2は、本発明の第一実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA1は、無線通信制御部1、無線通信制御部基板2、支持基板3、アンテナ部4、コネクタ部5および複数のインダクタ6を備えている。
【0044】
図1は、無線モジュールA1を示す平面図である。
図2は、
図1のII−II線に沿う断面図である。
【0045】
無線モジュールA1は、種々の電子機器に搭載されることにより、当該電子機器における無線通信を実現するモジュールである。本発明に係る無線通信モジュールの用途や準拠する無線通信規格は、特に限定されない。以下の説明においては、一般的に中波のカテゴリーに属し、電子機器の通信用途としては比較的長波側に属する電波であって、比較的強度が弱い電波を用いた無線通信規格が採用された場合を例に説明する。このような無線通信規格の一例としては、たとえばWi−SUNが挙げられる。
【0046】
Wi−SUNは、IEEE 802.15.4gの物理層仕様を有し、低電力かつ高効率な無線通信を意図して設立されている。Wi−SUNに準拠した無線通信モジュールA1の実用例としては、たとえば電気、ガス、水道といったインフラストラクチャーの検針装置への搭載が挙げられる。各検診装置からのデータを無線モジュールA1から送信することにより、上述したインフラストラクチャーをより効率よく運用することが可能となる。無線モジュールA1における通信周波数は、1GHz以下であり、たとえば920MHzである。この場合、当該電波の波長は、326mm程度であり、1/4波長が81mm程度である。
【0047】
無線通信制御部1は、無線モジュールA1による無線通信を総合的に制御するものであり、無線通信制御部基板2に搭載されている。無線通信制御部1は、たとえばRadio Frequency回路(以下、RF回路)と、マイコンとを備える構成例が挙げられる。
【0048】
前記RF回路は、電波を用いた無線信号を送受信する回路である。前記マイコンは、前記RF回路からの出力に対して所定の処理を行う集積回路である。無線通信制御部1の具体的態様は、種々に設定され特に限定されるものではない。たとえば、前記RF回路を構成するICと、前記マイコンを構成するICとが、無線通信制御部基板2に搭載された構成であってもよい。あるいは、前記RF回路および前記マイコンのいずれかが、無線通信制御部基板2に形成された配線パターンおよび所定の電子素子(いずれも図示略)によって構成されてもよい。さらに、前記RF回路および前記マイコンが、1つのICに一体的に集積された構成であってもよい。なお、ノイズ防止などの観点から、無線通信制御部1の全体または一部を覆う、たとえば金属製のカバーを備えていてもよい。
【0049】
無線通信制御部基板2は、無線通信制御部1が搭載されており、無線通信制御部1を支持するとともに、無線通信制御部1に導通する導通経路を構成するものである。無線通信制御部基板2は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなり、たとえばCuなどの良導電性の金属からなる配線パターンを有する。本実施形態においては、無線通信制御部基板2にアンテナ部4が形成されている。また、本実施形態においては、無線通信制御部基板2は、平面視矩形状とされている。無線通信制御部基板2の最大長さである対角線長さは、上述した1/4波長(81mm)よりも小である。
【0050】
アンテナ部4は、無線通信制御部1の無線通信において電波を送信(または受信)する部位である。本実施形態においては、アンテナ部4は、無線通信制御部基板2の前記配線パターンの一部である導体パターン41によって構成されている。アンテナ部4の送受信感度を適切に確保するためには、たとえばアンテナ部4の導体パターン41の全長を上述した1/4波長程度とすることが好ましい。本実施形態においては、導体パターン41を複数の屈曲部を有する帯状とすることにより、1/4波長程度の長さとされている。
【0051】
アンテナ部4の導体パターン41は、給電点15にその一端が接続されている。給電点15は、たとえば無線通信制御部1からの無線信号を送信するために、アンテナ部4から電波を送信する際に、アンテナ部4の導体パターン41に電力を供給する部位である。本実施形態においては、給電点15は、無線通信制御部基板2の前記配線パターンのうち一対のグランドパターン16に挟まれた部位である。各グランドパターン16は、前記配線パターンのうちグランド接続された部分である。
【0052】
本実施形態においては、無線通信制御部基板2は、複数の実装端子21を有している。実装端子21は、たとえばCu、Niあるいはこれらの合金からなり、無線通信制御部基板2の端縁から突出している。複数の実装端子21は、たとえばはんだによって支持基板3に接合されることにより、支持基板3に対して無線通信制御部基板2を固定するとともに、無線通信制御部基板2と支持基板3との導通経路を構成する。
【0053】
支持基板3は、無線通信制御部基板2が搭載されており、無線通信制御部基板2を支持するとともに、無線通信制御部基板2に導通する導通経路を構成するのである。支持基板3は、互いに反対側を向く表面31および裏面32を有している。表面31には、無線通信制御部基板2が搭載されている。支持基板3は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなり、たとえばCuなどの良導電性の金属からなる配線パターンを有する。また、本実施形態においては、支持基板3は、平面視矩形状とされている。支持基板3の最大長さである対角線長さは、上述した1/4波長(81mm)よりも小である。
【0054】
無線通信制御部基板2は、支持基板3に対して一端寄りに搭載されており、本実施形態においては、無線通信制御部基板2の一部が支持基板3から突出している。無線通信制御部基板2のうち支持基板3から突出した部分は、アンテナ部4の導体パターン41が形成された部分である。
【0055】
支持基板3には、複数の電子素子7が搭載されている。複数の電子素子7は、表面31上において、前記配線パターンに実装されている。
【0056】
コネクタ部5は、無線モジュールA1を検針装置などの電子機器に接続するためのものである。コネクタ部5は、ケース51および複数の外部接続端子52を有している。ケース51は、たとえば白色樹脂からなり、複数の外部接続端子52を収容している。また、ケース51は、支持基板3の表面31に対して固定されている。複数の外部接続端子52は、支持基板3の前記配線パターンの適所に導通および固定されている。すなわち複数の外部接続端子52は、支持基板3の前記配線パターンおよび複数の電子素子7を介して、無線通信制御部1に接続されている。
【0057】
コネクタ部5には、たとえば外部コネクタ83が接続される。外部コネクタ83は、たとえば樹脂製のケースとこのケースに収容された複数の端子(図示略)を有する。外部コネクタ83には、外部ハーネス84が繋がっている。外部ハーネス84は、複数の芯線とこれらの芯線を覆う被覆樹脂を有する。これらの芯線は、外部コネクタ83の前記複数の端子に各別に接続されている。外部ハーネス84は、検針装置などの電子機器内において、無線モジュールA1との信号や電力を送受すべき制御部および電源部などに繋げられている。
【0058】
複数のインダクタ6は、本発明で言う通信周波数成分除去手段の一例に相当する。各インダクタ6は、無線通信制御部1における通信周波数の電流を選択的に除去するとともに、その余の周波数帯の電流、あるいは直流電流を流す機能を果たす。なお、通信周波数成分除去手段としては、インダクタ6に限定されず、所望の周波数帯の電流を除去可能なものであればよく、たとえばコンデンサおよび抵抗器を用いて構築されたものであってもよい。
【0059】
インダクタ6の具体例を以下に挙げる。たとえば、無線通信制御部1による無線通信の周波数が920MHzである場合、インダクタンス6の具体的な構造(タイプ)に応じて、以下のような容量のインダクタンス6が選定される。非磁性コアを有する巻線タイプの場合、インダクタンス6は、150nH〜700nHとされる。フェライトコアを有する巻線タイプの場合、インダクタンス6は、60nH〜100nHとされる。積層タイプの場合、インダクタンス6は、47nH〜130nHとされる。フィルムタイプの場合、インダクタンス6は、110nH〜150nHとされる。薄膜タイプの場合、インダクタンス6は、30nH〜40nHとされる。
【0060】
各インダクタ6は、外部接続端子52と無線通信制御部1とを接続する経路に実装されている。本実施形態においては、すべての外部接続端子52と無線通信制御部1とを接続する経路に複数のインダクタ6が実装されている。言い換えると、すべての外部接続端子52は、複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。
【0061】
また、本実施形態においては、各インダクタ6と各外部接続端子52との間には、他の電子素子が実装されていない。すなわち、各インダクタ6と各外部接続端子52とは、他の電子素子を介することなく接続されている。さらに、複数の外部接続端子52は、コネクタ部5(複数の外部接続端子52)に隣接して配置されている。
【0062】
次に、無線モジュールA1の作用について説明する。
【0063】
本実施形態によれば、外部接続端子52は、インダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。このため、無線通信制御部1による無線通信において電波を送信する際に、通信周波数帯の電流が無線モジュールA1外に流れることを、インダクタ6によって防止することが可能である。これにより、無線通信に供される電波の出力が不当に低下することを回避可能であり、前記電波の利得を向上させることができる。また、無線通信制御部1における無線通信に用いられる電波の通信周波数と同じ周波数帯の電流が、外部接続端子52を経由して流れてきた場合であっても、インダクタ6によって通信周波数と同じ周波数帯の電流成分が遮断される。これにより、無線通信制御部1の無線通信が、意図しないノイズ電流によって妨害されることを防止することが可能である。したがって、無線モジュールA1によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0064】
特に、本実施形態においては、すべての外部接続端子52が複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。これにより、無線通信制御部1の無線通信の利得を向上させるとともに、意図しないノイズ電流によって妨害されることをより確実に防止することが可能である。
【0065】
無線通信制御部1による無線通信がWi−SUNに準拠し、通信周波数が920Mhz程度であると、1/4波長が81mm程度である。無線モジュールA1の無線制御部基板2および支持基板3の最大長さは、1/4波長よりも小である。このため、無線制御部基板2および支持基板3において、通信周波数帯の電波を意図せず送受信するおそれは少ない。一方、コネクタ部5に外部コネクタ83が接続された状態においては、無線モジュールA1が搭載された検針装置などの電子機器内において外部ハーネス84が所定長さの導通経路を構成している。このため、外部ハーネス84が通信周波数帯の電波を意図せず受信してしまうおそれがある。本実施形態によれば、仮に外部ハーネス84が通信周波数帯の電波を受信しても、これによって生じる電流をインダクタ6が遮断する。したがって、無線モジュールA1が様々な電子機器に搭載された状態においても、無線通信制御部1の無線通信の利得を向上させるとともに、意図しないノイズ電流によって妨害されることを防止することが可能である。
【0066】
インダクタ6が電子素子を介することなく外部接続端子52に接続されている。さらに、インダクタ6は、コネクタ部5に隣接して配置されている。これにより、仮に外部ハーネス84が通信周波数帯の電波を受信しても、その影響が無線通信制御部1に及ぶことを防止するにとどまらず、支持基板3に実装された電子素子7が果たすべき機能に影響を及ぼすことを防止することができる。
【0067】
図3〜
図28は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【0068】
図3は、無線モジュールA1の変形例を示している。本変形例においては、無線通信制御部基板2と支持基板3とが、コネクタ部25を介して接続されている。コネクタ部25は、無線通信制御部基板2側に固定された部分と、支持基板3側に固定された部分とを有している。それぞれの部分は、たとえば樹脂製のケースと、このケースに収容された端子とを有している。
【0069】
また、本変形例においては、無線通信制御部基板2を安定して支持基板3に固定するために複数のポスト26が設けられている。複数のポスト26は、たとえば無線通信制御部基板2の端部付近に配置されている。ポスト26の具体的構成としては、円柱状の樹脂部分と、この樹脂部分と無線通信制御部基板2および支持基板3とを固定するねじ部分とを有する構成が挙げられる。
【0070】
このような変形例によっても、無線モジュールA1によってより安定した無線通信を行うことができる。また、無線通信制御部基板2および支持基板3の接続態様としては、
図2に示した例および
図3に示した例をはじめ、様々な態様を採用可能である。この点は、以降に説明する実施形態においても同様である。
【0071】
図4は、本発明の第二実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA2においては、コネクタ部5の複数の外部接続端子52の一部のものと無線通信制御部1とが、対応する個数のインダクタ6を介して接続されている。すなわち、いくつかの外部接続端子52は、インダクタ6を介することなく無線通信制御部1に接続されている。
【0072】
上述した効果を奏するためには、インダクタ6は、複数の外部接続端子52のうち意図しない通信周波数帯の電流が流れることが想定される外部接続端子52について実装されることが好ましい。このような通信周波数帯の電流が流れる外部接続端子52としては、電源供給用途の外部接続端子52やグランド接続用の外部接続端子52が挙げられる。
【0073】
このような実施形態によっても、無線モジュールA2によってより安定した無線通信を行うことができる。また、外部ハーネス84が通信周波数帯の電波を受信した場合、このような受信は、電源供給用途の導通経路やグランド接続用の導通経路によって生じるおそれが大きい。本実施形態によれば、このような導通経路に接続された外部接続端子52が、インダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。したがって、無線通信制御部1における無線通信を適切に行うことができる。
【0074】
図5は、本発明の第三実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA3は、複数のインダクタ6が搭載された位置が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、複数のインダクタ6は、無線通信制御部基板2に隣接して配置されている。また、各インダクタ6と無線通信制御部基板2の各実装端子21とは、電子素子を介することなく接続されている。さらに、本実施形態においては、すべての外部接続端子52とすべての実装端子21との間に、インダクタ6が介在している。
【0075】
このような実施形態によっても、無線モジュールA3によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0076】
図6は、本発明の第四実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA4は、無線通信制御部基板2の複数の実装端子21の一部のものと複数の52とが、対応する個数のインダクタ6を介して接続されている。すなわち、いくつかの外部接続端子52は、インダクタ6を介することなく無線通信制御部1に接続されている。
【0077】
上述した効果を奏するためには、インダクタ6は、複数の実装端子21のうち意図しない通信周波数帯の電流が流れることが想定される実装端子21について実装されることが好ましい。このような通信周波数帯の電流が流れる実装端子21としては、電源供給用途の実装端子21やグランド接続用の実装端子21が挙げられる。
【0078】
このような実施形態によっても、無線モジュールA4によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0079】
図7は、本発明の第五実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA5は、支持基板3を備えない点が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においても、無線通信制御部1は、無線通信制御部基板2に搭載されている。また、無線通信制御部基板2には、アンテナ部4の導体パターン41が形成されている。
【0080】
無線通信制御部基板2には、複数の外部接続端子52が設けられている。本実施形態における複数の外部接続端子52は、たとえば、上述した実施形態における複数の実装端子21と同様の構成であってもよい。また、複数の外部接続端子52のすべては、複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。
【0081】
本実施形態においては、複数のインダクタ6は、無線通信制御部基板2に実装されている。より具体的には、複数のインダクタ6は、無線制御部基板2の三辺に沿って配置されている。これらの三辺から、複数の外部接続端子52が突出している。
【0082】
このような実施形態によっても、無線モジュールA5によってより安定した無線通信を行うことができる。また、支持基板3を備えない構成とすることにより、無線モジュールA5の小型化を図ることができる。
【0083】
図8は、本発明の第六実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA6は、支持基板3を備えない点が、上述した無線モジュールA5と共通している。また、本実施形態においても、複数の6が無線制御部基板2に搭載されている。しかし、本実施形態の無線モジュールA6においては、複数の外部接続端子52の一部のものと無線通信制御部1とが、対応する個数のインダクタ6を介して接続されている。すなわち、いくつかの外部接続端子52は、インダクタ6を介することなく無線通信制御部1に接続されている。
【0084】
上述した効果を奏するためには、インダクタ6は、複数の外部接続端子52のうち意図しない通信周波数帯の電流が流れることが想定される外部接続端子52について実装されることが好ましい。このような通信周波数帯の電流が流れる外部接続端子52としては、電源供給用途の外部接続端子52やグランド接続用の外部接続端子52が挙げられる。
【0085】
このような実施形態によっても、無線モジュールA6によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0086】
図9および
図10は、本発明の第七実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA7は、外部アンテナ接続部81を備えている点を除き、上述した無線モジュールA1と同様の構成とされている。すなわち、複数の外部接続端子52のすべてが、複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。なお、複数のインダクタ6の構成については、上述した無線モジュールA2と同様に、複数の外部接続端子52の一部のみを、複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続する構成をとりうる。
【0087】
外部アンテナ接続部81は、
図10に示す外部アンテナ外部アンテナ82を接続するためのものである。外部アンテナ接続部81は、給電点15付近に配置されている。
図9に示す状態においては、外部アンテナ接続部81には、外部アンテナ82が接続されていない。一方、
図10に示す状態においては、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されている。
【0088】
外部アンテナ接続部81の機能について、
図11および
図12を参照しつつ説明する。外部アンテナ接続部81は、給電点15に導通している。
図11に示すように、外部アンテナ82が接続されていない状態においては、外部アンテナ接続部81は、給電点15を介して無線通信制御部1とアンテナ部4の導体パターン41とを接続する。このため、アンテナ部4の導体パターン41が無線通信制御部1の無線通信における電波の送受信を担当する。
【0089】
一方、
図12に示すように、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されると、外部アンテナ接続部81は、無線通信制御部1とアンテナ部4の導体パターン41との接続を断ち、両者を絶縁する。そして、無線通信制御部1と外部アンテナ82とを接続する。この状態においては、外部アンテナ82が無線通信制御部1の無線通信における電波の送受信を担当する。このように、外部アンテナ接続部81は、外部アンテナ82が接続されるか否かによって、導通経路を変更するスイッチの機能を果たす。
【0090】
このような実施形態によっても、無線モジュールA7によってより安定した無線通信を行うことができる。また、外部アンテナ82を接続可能な構成とすることにより、無線モジュールA7が搭載される電子機器に適した外部アンテナ82を随時選択することができる。電子機器に応じて外部アンテナ82を選択することにより、この電子機器において効果的に電波の送受信を行い得る位置および形状に、外部アンテナ82を設定することができる。
【0091】
図13および
図14は、本発明の第八実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA8は、上述した外部アンテナ接続部81を備える点を除き、上述した無線モジュールA5と同様の構成とされている。すなわち、複数の外部接続端子52のすべてが、複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続されている。なお、複数のインダクタ6の構成については、上述した無線モジュールA6と同様に、複数の外部接続端子52の一部のみを、複数のインダクタ6を介して無線通信制御部1に接続する構成をとりうる。
【0092】
図13に示した状態においては、アンテナ部4の導体パターン41が、無線通信制御部1の無線通信における電波の送受信を担当する。一方、
図14に示した状態においては、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されている。このため、外部アンテナ82が無線通信制御部1の無線通信における電波の送受信を担当する。
【0093】
このような実施形態によっても、無線モジュールA8によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0094】
図15および
図16は、本発明の第九実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA9は、無線制御部基板2にアンテナ部4の導体パターン41が形成されていない点を除き、上述した無線モジュールA7と同様の構成とされている。すなわち、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されていない
図15に示す状態においては、無線通信を制御する無線通信制御部1を備えるものの、無線通信のための電波を送受信するための構成を欠いている。このような構成は、このままの状態で検針装置などの電子機器に搭載されて用いられることは意図されていない。たとえば、検針装置などの電子機器に搭載される場に搬送されるまでの、中間段階における状態と想定される。
【0095】
図16に示す状態においては、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されている。これにより、外部アンテナ82によって電波の送受信を行うことにより、無線通信制御部1による無線通信が可能となる。
【0096】
このような実施形態によっても、無線モジュールA9によってより安定した無線通信を行うことができる。また、アンテナ部4の導体パターン41を備えないことにより、無線制御部基板2の小型化、ひいては無線モジュールA9の小型化を図ることができる。
【0097】
図17および
図18は、本発明の第十実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA10は、無線制御部基板2にアンテナ部4の導体パターン41が形成されていない点を除き、上述した無線モジュールA8と同様の構成とされている。すなわち、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されていない
図17に示す状態においては、無線通信を制御する無線通信制御部1を備えるものの、無線通信のための電波を送受信するための構成を欠いている。このような構成は、このままの状態で検針装置などの電子機器に搭載されて用いられることは意図されていない。たとえば、検針装置などの電子機器に搭載される場に搬送されるまでの、中間段階における状態と想定される。
【0098】
図18に示す状態においては、外部アンテナ接続部81に外部アンテナ82が接続されている。これにより、外部アンテナ82によって電波の送受信を行うことにより、無線通信制御部1による無線通信が可能となる。
【0099】
このような実施形態によっても、無線モジュールA10によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0100】
図19〜
図21は、本発明の第十一実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA11は、アンテナ部4の構成が上述した実施形態と異なっている。一方、複数のインダクタ6の構成については、
図19に示すように、無線モジュールA1と同様の構成としてもよいし、これとは異なり、無線モジュールA2と同様の構成としてもよい。なお、
図19は、無線モジュールA11を示す平面図であり、
図20は、無線モジュールA11を示す底面図である。また、
図21は、
図19のXXI−XXI線に沿う要部拡大断面図である。
【0101】
本実施形態の無線モジュールA11においては、アンテナ部4が導体パターン41、導体パターン42およびスルーホール導体部48を具備して構成されている。
【0102】
導体パターン41は、上述した無線モジュールA1と同様の構成であり、無線通信制御部1による無線通信における電波の送受信を行う部位である。なお、導体パターン41に加えて、あるいは導体パターン41に代えて、上述した外部アンテナ接続部81を備える構成であってもよい。導体パターン42は、支持基板3の裏面32に形成されており、上述した配線パターンと同様に、たとえばCuなどの良導電性の金属からなる。本実施形態においては、
図20に示すように、支持基板3の裏面32には、導体パターン42のみが形成されている。また、導体パターン42は、平面視において支持基板3と相似形とされており、裏面32の大部分を占めている。言い換えると、裏面32には、導体パターン42を除くと、導体パターン42を囲む狭幅の矩形環状部分が残されるのみである。
【0103】
スルーホール導体部48は、
図21に示すように、支持基板3を厚さ方向に貫通しており、表面31および裏面32に到達している。スルーホール導体部48は、表面31に形成されたグランドパターン16と裏面32に形成された導体パターン42とを導通させている。
【0104】
図19に示すように、スルーホール導体部48は、グランドパターン16に隣接して配置されている。また、スルーホール導体部48は、無線制御部基板2の隅部付近に形成されている。
【0105】
図20に示すように、導体パターン42は、スルーホール導体部48に繋がっていることを除き、他の部位には接続されていない。すなわち、導体パターン42は、スルーホール導体部48の一箇所のみを介して、グランドパターン16に導通している。スルーホール導体部48は、導体パターン42の隅部に接続されている。
【0106】
このような実施形態によっても、無線モジュールA11によってより安定した無線通信を行うことができる。また、支持基板3の表面31のほとんどの領域を占めるグランド接続された導体パターン42を設けることにより、アンテナ部4の感度を高めることができる。
【0107】
図22は、本発明の第十二実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA12は、導体パターン42の構成が、上述した無線モジュールA11と異なっている。本実施形態においては、導体パターン42は、帯状とされている。また、導体パターン42は、複数の屈曲部43を有している。そして、導体パターン42は、全体として、支持基板3の隅部に形成されたスルーホール導体部48から内方に向かって延びる渦巻状とされている。本実施においても、導体パターン42は、スルーホール導体部48のみを介して、グランドパターン16に導通している。
【0108】
このような実施形態によっても、無線モジュールA12によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0109】
図23は、本発明の第十三実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA13は、導体パターン42の構成が、上述した無線モジュールA11,A12と異なっている。本実施形態においては、導体パターン42は、環状とされている。導体パターン42は、複数の屈曲部43を有している。これにより、導体パターン42は、支持基板3の外形に沿った矩形環状とされている。本実施においても、導体パターン42は、スルーホール導体部48のみを介して、グランドパターン16に導通している。
【0110】
このような実施形態によっても、無線モジュールA13によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0111】
図24は、本発明の第十四実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線モジュールA14は、アンテナ部4の構成を除き、上述した無線モジュールA1と同様の構成とされている。なお、複数のインダクタ6の構成については、無線モジュールA2と同様の構成としてもよい。
【0112】
本実施形態においては、アンテナ部4は、インダクタ44を具備して構成されている。インダクタ44は、その一端がグランドパターン16に接続されており、グランドパターン16に導通している。一方、インダクタ44の他端は、いずれの箇所にも接続されていない。インダクタ44は、その内部に所定長さのコイルを有している。これにより、無線モジュールA14においては、一方のグランドパターン16に所定長さのコイル(導体)が接続された構成となっている。そして、本実施形態においては、インダクタ44は、無線モジュールA11〜A13における導体パターン42と同様の機能を果たす。
【0113】
このような実施形態によっても、無線モジュールA14によってより安定した無線通信を行うことができる。
【0114】
図25および
図26は、本発明の第十五実施形態に基づく無線通信モジュールを示している。本実施形態の無線通信モジュールA15は、主に、複数のインダクタ6の配置およびアンテナ部4の構成が、上述した実施形態と異なっている。
【0115】
無線通信制御部1の複数の実装端子12は、送信端子211および受信端子212を含んでいる。送信端子211と受信端子212とは、
図25における無線通信制御部1の図中左側部分に並んで配置されている。
【0116】
図27は、コネクタ部25を示す要部平面図である。コネクタ部25は、複数の外部接続端子52に各別に導通する複数の内部接続端子50を有している。複数の内部接続端子50は、電源用内部接続端子501、グランド用内部接続端子502、送信用内部接続端子503および受信用内部接続端子504を含んでいる。電源用内部接続端子501は、外部からの電源供給ラインに接続されている。グランド用内部接続端子502は、グランドラインに接続されている。送信用内部接続端子503は、無線通信制御部1の送信端子211に導通している。受信用内部接続端子504は、無線通信制御部1の受信端子212に導通している。
【0117】
送信用内部接続端子503および受信用内部接続端子504は、電源用内部接続端子501とグランド用内部接続端子502との間に配置されている。送信用内部接続端子503は、グランド用内部接続端子502寄りに配置されており、受信用内部接続端子504は、電源用内部接続端子501寄りに配置されている。
【0118】
また、複数の内部接続端子50は、2つのダミー内部接続端子509を含んでいる。ダミー内部接続端子509は、無線通信制御部1に接続されていない。2つのダミー内部接続端子509は、グランド用内部接続端子502と送信用内部接続端子503との間に配置されている。なお、ダミー内部接続端子509の個数は、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
【0119】
支持基板3は、無線通信制御部1やコネクタ部25などの実装部品を適宜導通させるための配線部33を有している。複数の内部接続端子50は、配線部33のパッド部等に、はんだ34によって接合されている。複数の内部接続端子50のうち電源用内部接続端子501、グランド用内部接続端子502、送信用内部接続端子503および受信用内部接続端子504からは、配線部33の一部ずつがそれぞれ延びている。
【0120】
電源用内部接続端子501、グランド用内部接続端子502、送信用内部接続端子503および受信用内部接続端子504から延びるこれらの配線部33の部分には、通信周波数除去手段としてのインダクタ6が取り付けられている。これらのインダクタ6は、コネクタ部25の複数の内部接続端子50に隣接して配置されているといえる。また、これらのインダクタ6は、電源用内部接続端子501、グランド用内部接続端子502、送信用内部接続端子503および受信用内部接続端子504のすべてに隣接して配置されているといえる。一方、2つのダミー内部接続端子509に隣接する位置には、インダクタ6は配置されていない。
【0121】
図25および
図26に示すように、本実施形態においては、アンテナ部4には、外部アンテナ接続部81とスルーホール部48を介して無線通信制御部1と導通する導体パターン42とを有する。
【0122】
図28は、アンテナ部4を示す要部平面図である。
図25および
図28に示すように、本実施形態においては、アンテナ部4の導体パターン41に複数の破断部411が形成されている。破断部411は、帯状の導体パターン41が部分的に除去されることにより、その前後における部分同士の導通(長手方向における導通)を遮断する部位である。本実施形態においては、複数の破断部411が導体パターン41の長手方向に配置されている。
【0123】
図28に示すように、複数の破断部411には、抵抗器45が実装されることが意図されている。抵抗器45は、破断部411を跨いで実装されることにより、導体パターン41の導通長さを延長する。いずれの破断部411に抵抗器45を実装するかは、無線通信制御部1の無線通信に用いられる無線通信周波数等に応じて適宜設定される。また、このような目的に用いられる抵抗器45は、その抵抗値が導体パターン41の抵抗値に対してほとんど無視できる程度の極低抵抗であるものが用いられることが好ましい。
【0124】
このような実施形態によっても、無線モジュールA14によってより安定した無線通信を行うことができる。また、
図27に示すように、電源用内部接続端子501とグランド用内部接続端子502とによって送信用内部接続端子503と受信用内部接続端子504とを挟む配置とすることにより、送信用内部接続端子503および受信用内部接続端子504からのノイズ漏洩を抑制することができる。また、グランド用内部接続端子502と送信用内部接続端子503との間にダミー内部接続端子509を配置することは、ノイズ漏洩を抑制する効果をさらに高めるのに好ましい。
【0125】
図28に示すように、抵抗器45の実装態様によって、アンテナ部4の導体パターン41の導通長さを任意に設定することができる。このような構成により、導体パターン41の導通長さを、無線通信制御部1による無線通信の周波数に適した長さに容易に設定することができる。また、通信周波数が異なる複数の無線通信制御部1を製造する場合において、導体パターン41を共通化させることが可能であり、コスト低減に有利である。
【0126】
本発明に係る無線通信モジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る無線通信モジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。