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公開番号2024159469
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024006653
出願日2024-01-19
発明の名称通信装置、および通信システム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04B 5/22 20240101AFI20241031BHJP(電気通信技術)
要約【課題】本発明は、周辺環境の影響を受けにくい電界または磁界の少なくとも一方の結合を利用したデータ伝送を実現することを目的とする。
【解決手段】本発明の通信装置は、他の通信装置との間で電界または磁界の少なくとも一方の結合をして通信する通信装置であって、前記電磁界結合により信号を送信または受信する結合導体と、前記信号の基準電圧と略同電位となるグランド導体と、前記結合導体と接続し、前記結合導体と前記グランド導体との間に配置される給電経路と、を有し、前記グランド導体の面積は前記結合導体の面積よりも小さいこと特徴とする。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
他の通信装置との間で電界または磁界の少なくとも一方を用いた結合をして通信する通信装置であって、
前記結合により信号を送信または受信する結合導体と、
前記信号の基準電圧と略同電位となるグランド導体と、
前記結合導体と接続し、前記結合導体と前記グランド導体との間に配置される給電経路
と、を有し、
前記グランド導体の面積は前記結合導体の面積よりも小さいこと特徴とする通信装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記グランド導体の面積は、前記給電経路の面積よりも小さいこと特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記結合導体は１対の略長方形の導体から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記他の通信装置または前記通信装置に入力される信号は、差動信号であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記差動信号は２値のベースバンド信号または変調信号であることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記結合導体がリジッド基板またはフレキシブル基板のパターンで形成されてい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】
前記結合導体と、
前記給電経路とが
前記リジッド基板または前記フレキシブル基板の同一の層に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記結合導体と、
前記給電経路と、
前記信号を送信するために前記信号を生成する送信回路又は、受信した前記信号の処理をする受信回路とが同一の前記リジッド基板または前記フレキシブル基板に構成されていることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項９】
前記信号を送信するために前記信号を生成する送信回路又は、受信した前記信号の処理をする受信回路と接続するための給電線を更に有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１０】
前記給電線は同軸ケーブルから構成されることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線で信号を伝送する通信装置、および通信システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、近接させた複数の通信カプラの間で電磁界結合により通信する近接無線通信システムが研究・開発されている。電子回路基板やモジュール間で通信を行うためのコネクタやハーネスを用いた従来の有線接続を無線化することができれば、接続部における部品点数を減らすことができ、装置の製造工程を簡略化できるなどの利点がある。特許文献１では、送信カプラ及び受信カプラを近接対向して配置し、カプラ間で生じる近傍界の電磁界結合を利用してデータ伝送を行う近接無線通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８―１１３５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
機器内又は機器間において伝送されるデータ量が近年増大しており、無線通信システムにおける通信の高速化が求められている。高速なデータ伝送をするためには、カプラサイズを小型化し、カプラの伝達可能な周波数帯域を拡張することが必要である。しかし、カプラサイズを小さくすると周辺金属の影響を受けやすくなり、高速化することが難しいという課題があった。本発明は上記課題に鑑み、周辺環境の影響を受けにくい電界または磁界の少なくとも一方の結合を利用したデータ伝送を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
他の通信装置との間で電界または磁界の少なくとも一方で結合をして通信する通信装置であって、
前記結合により信号を送信または受信する結合導体と、
前記信号の基準電圧と略同電位となるグランド導体と、
前記結合導体と接続し、前記結合導体と前記グランド導体との間に配置される給電経路と、を有し、
前記グランド導体の面積は前記結合導体の面積よりも小さいこと特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、周辺環境の影響を受けにくい電界または磁界の少なくとも一方の結合を利用したデータ伝送を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
近接無線通信のシステム構成図
従来技術のカプラ構成図
従来技術の近接通信システムのシミュレーションモデルと伝達特性
実施形態１に係る受信カプラの構成
実施形態１に係る受信カプラと従来技術による受信カプラの伝達特性比較
実施形態２に係るカプラのＬ１、Ｌ２を可変したカプラ形状
実施形態２に係るカプラのＬ１、Ｌ２と伝達特性の関係
実施形態３に係るカプラと受信回路の構成図
実施形態３に係るカプラと受信回路の別の構成図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［従来技術の近接無線通信システムの課題検証］
本発明に係る実施形態を説明する前に、近接無線通信システムにおける課題についてさらに説明する。
【０００９】
図１は、近接無線通信システムにおける信号の伝送方法を説明するための図である。図１（ａ）において、通信システム１００は送信器１０１と受信器１０２から成る。送信器１０１は送信回路１０３と送信カプラ１０４から成り、受信器１０２は受信回路１０５と受信カプラ１０６から成る。送信カプラと受信カプラは、電磁界結合による通信を行う。電磁界結合には、電界結合と磁界結合の両方が含まれる。すなわち、カプラ間における無線通信は電界結合によって行われてもよいし、磁界結合によって行われてもよいし、電界結合と磁界結合の両方によって行われてもよい。ただし、以下で説明する実施形態においては、送信カプラが伝送線路カプラとして機能し、受信カプラが電界カプラとして機能し、電界結合により通信が行われる場合を中心に説明する。
【００１０】
次に、図１（ｂ）により、受信カプラ１０６、受信回路１０５による受信動作を説明する。デジタル信号１０７が送信回路１０３から出力されると送信カプラ１０４に入力されると、受信カプラ１０６からは受信信号１０８（デジタル信号１０７の微分信号）が得られる。この受信信号１０８を受信回路１０５の図示しない比較器または増幅器の閾値１０９に基づいて、受信信号１０８からデジタル信号１１０に変換する処理を行う。なお、図１（ｂ）の送信信号は２値のベースバンド信号（デジタル信号）を示しているが、変調信号でも構わない。
（【００１１】以降は省略されています）

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