天线模块及无线设备制造技术

本发明专利技术提供可节省空间地配置进行第一频带的无线通信的天线元件和进行第二频带的无线通信的天线图案的天线模块、及通过具备该天线模块而可小型化的无线设备。天线模块具备：基板、搭载于基板的进行使用了第一频带的无线信号的无线通信的天线元件、形成于基板且形成于天线元件的周围的进行使用了第二频带的无线信号的无线通信的天线图案。

Antenna Module and Wireless Equipment

The invention provides an antenna module capable of configuring space-saving antenna elements for wireless communication in the first frequency band and antenna patterns for wireless communication in the second frequency band, and a wireless device capable of miniaturization by having the antenna module. The antenna module comprises a substrate, an antenna element for wireless communication using the first band of wireless signals carried on the substrate, an antenna pattern formed on the substrate and around the antenna element for wireless communication using the second band of wireless signals.

【技术实现步骤摘要】
天线模块及无线设备
本专利技术涉及天线模块及无线设备。
技术介绍
作为用于手机等便携用无线通信终端的天线，例如有将天线元件安装于基板上的结构的天线及在基板上形成天线图案而构成的天线。作为安装于基板上的天线元件，例如，有在由电介质或磁性体或具有这两方的性质的材质构成的基体的表面上形成螺旋状或锯齿状的导体图案而成的所谓的芯片天线元件(例如，参照专利文献1)。另外，作为形成于基板上的天线图案，例如有在RFID(RadioFrequencyIDentifier)标签中使用的环形天线(例如，参照专利文献2)。通常，当金属结构体与天线元件接近时，天线特性劣化。因此，安装于基板上的芯片天线元件的周围形成不配置为了使芯片天线元件工作所需的最低限的结构(例如，对芯片天线元件供电的导体、阻抗匹配电路)以外的图案或零件的天线形成区域。另外，由于需要远离配置零件的零件配置区域的接地图案，因此，芯片天线元件大多安装于基板的端部。因此，在使用芯片天线元件的情况下，需要确保零件配置区域和从零件配置区域离开的基板的端部的天线形成区域，因此，基板需要一定程度的基板面积。在RFID标签中使用的环形天线的一端与RFID标签IC(IntegratedCircuit；集成回路)的一端连接，另一端与RFID标签IC的另一端连接。在外部设备(例如，RFID读写器)具备的环形天线中产生的磁通量通过RFID标签的环形天线，由此，在RFID标签的环形天线中产生感应电动势。RFID标签IC通过该感应电动势进行动作，可进行数据传送。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4165323号公报专利文献2：日本特开平10－224277号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在无线设备中，使用芯片天线元件经由无线网络进行传感器数据的发送，通过使用了红外通信的非接触通信进行部署(Provisioning)。另外，上述的部署是为了使无线设备进入无线网络而进行需要的设定。另一方面，近年来，有时通过智能手机及平板终端等进行对无线设备的配置时的设定。这种情况下，期望通过使用了内置于智能手机及平板终端等的环形天线的非接触通信进行设定。因此，无线设备需要具备芯片天线元件和环形天线，结果如上述，关于芯片天线元件，需要在零件配置区域以外的基板的端部确保天线形成区域。因此，通过将芯片天线元件、零件、环形天线分开配置，在基板大型化，将设备小型化上存在问题。另外，考虑只要在另外的基板上制作环形天线即可，但由于基板的数增加，因此，小型化的问题没有解决，在实现低成本化上也成为问题。本专利技术是鉴于上述的问题点而创建的，其目的在于，提供可将进行第一频带的无线通信的芯片天线元件和进行第二频带的无线通信的天线图案节省空间地配置的天线模块、及通过具备该天线模块而可小型化的无线设备。用于解决课题的方案为了实现上述目的，本专利技术的一方式的天线模块(1)具备：基板(11)、搭载于所述基板的使用第一频带的无线信号进行无线通信的天线元件(芯片天线元件21)、形成于所述基板且形成于所述天线元件的周围的使用第二频带的无线信号进行无线通信的天线图案(环形天线31、环形天线931)。由此，能够将在第一天线在通信中使用的第一频带和第二天线在通信中使用的第二频带中进行无线信号的发送和接收的天线模块小型化。另外，在本专利技术的一方式的天线模块中，所述基板具有形成所述天线图案的至少两层，所述天线图案也可以具有：在所述两层中的第一层呈环状形成的第一环状图案、在所述两层中的第二层呈环状形成且在所述基板的厚度方向上以至少一部分与所述第一环状图案重叠的方式形成的第二环状图案、连接所述第一环状图案和所述第二环状图案的连接部(314)。由此，能够将天线模块小型化，并能够确保配置天线元件的区域。另外，在本专利技术的一方式的天线模块中，所述天线元件也可以配置于所述天线图案的中心附近。由此，能够确保天线图案和天线元件的分开距离，因此，能够降低天线图案导致的天线元件的天线特性的劣化。此外，天线图案的中心附近包含环状图案的内侧区域的中点，包含从环状图案的内侧的边缘至天线元件的外侧的边缘的上下左右的距离分别成为规定值以上的区域。另外，在本专利技术的一方式的天线模块中，也可以是，所述基板具有未形成向所述天线元件供电的导体以外的导体及无源零件构成的阻抗匹配电路(23)以外的电路的天线形成区域，所述天线元件及所述天线图案形成于所述天线形成区域。另外，在本专利技术的一方式的天线模块中，也可以是，所述天线元件通过经由所述供电导体供给的电力进行动作，所述天线图案通过从外部以非接触供给的电力进行动作。另外，在本专利技术的一方式的天线模块中，也可以是，所述天线图案(环形天线931)为至少二重卷绕的环状图案。由此，能够将天线模块小型化，能够确保配置天线元件的区域。为了实现上述目的，本专利技术的另一方式的无线设备(100)具备：上述任一项的天线模块(1)、向所述天线模块供电电源的电池(7)、使用所述天线模块与外部进行无线通信的电路(RF开关2、收发器单元3、RFID标签控制单元4、控制单元6)。由此，在第一天线在通信中使用的第一频带和第二天线在通信中使用的第二频带中进行无线信号的发送和接收并能够小型化。另外，在本专利技术的另一方式的无线设备中，也可以是，所述电池配置于所述基板的周围，配置于不与所述天线元件的通信方向重合的位置。由此，能够降低电池导致的芯片天线元件的天线特性的劣化。另外，在本专利技术的另一方式的无线设备中，也可以是，所述电路具备控制单元(6)，所述控制单元以所述天线元件及所述天线图案各自的发送周期不重叠的方式进行控制。由此，控制为在一方的通信中不进行另一方的通信，因此，能够防止天线元件及天线图案各自的天线特性的通信时的劣化。另外，也可以是，本专利技术的另一方式的无线设备还具备：传感器(5)、收容所述电池的电池壳体(105)、支承所述传感器及所述电池壳体的主体机架(102)、安装于所述主体机架且覆盖所述传感器及所述电池壳体的主体罩(104)。由此，能够将在第一天线在通信中使用的第一频带和第二天线在通信中使用的第二频带中进行无线信号的发送和接收的天线模块小型化，能够将具备该天线模块的无线通信设备小型化。此外，上述的
技术实现思路
没有列举本专利技术全部的必要的特征，这些特征群的子组合也能够成为本专利技术的特征。专利技术效果根据本专利技术，可以将进行第一频带的无线通信的天线元件和进行第二频带的无线通信的天线图案节省空间地配置。另外，可以使无线设备小型化。附图说明图1是表示本实施方式的无线设备的构成例的图；图2是表示本实施方式的天线模块的构成例的图；图3是表示本实施方式的环形天线的构成例的俯视图；图4是表示本实施方式的环形天线的构成例的立体图；图5是沿图4的A－A’线的剖视图；图6是表示本实施方式的环形天线的内侧的例的图；图7是表示其他的构成例的环形天线的内侧的例的图；图8是表示本实施方式的环形天线的内侧区域的芯片天线元件的配置例的图；图9是表示其他构成例的环形天线的内侧区域的芯片天线元件的配置例的图；图10是表示具有本实施方式的天线模块的无线设备的零件配置例的主视图和侧视图；图11是表示具有比较例的芯片天线元件的无线设备的构成例的图；图12是表示比较例的天线模块和本实施方式的天线模块的天线特性的模拟结果的图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线模块，其具备：基板；天线元件，搭载于所述基板，进行使用了第一频带的无线信号的无线通信；以及天线图案，其形成于所述基板，且形成于所述天线元件的周围，进行使用第二频带的无线信号的无线通信。

【技术特征摘要】
2017.11.16 JP 2017-2211861.一种天线模块，其具备：基板；天线元件，搭载于所述基板，进行使用了第一频带的无线信号的无线通信；以及天线图案，其形成于所述基板，且形成于所述天线元件的周围，进行使用第二频带的无线信号的无线通信。2.如权利要求1所述的天线模块，其中，所述基板具有形成所述天线图案的至少二层，所述天线图案具有：第一环状图案，其在所述二层中的第一层呈环状形成；第二环状图案，其在所述二层中的第二层呈环状形成，在所述基板的厚度方向上以至少一部分与所述第一环状图案重叠的方式形成；以及连接部，其连接所述第一环状图案和所述第二环状图案。3.如权利要求2所述的天线模块，其中，所述天线元件配置于所述天线图案的中心附近。4.如权利要求1～3中任一项所述的天线模块，其中，所述基板具有未形成向所述天线元件的供电导体以外的导体以及由无源零件构成的阻抗匹配电路以外的电路的天线形成区域，所述天线元...

【专利技术属性】
技术研发人员：青野祐治，
申请(专利权)人：横河电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP