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WO2014106891A1 - 無線通信装置、及び、電子装置 - Google Patents

無線通信装置、及び、電子装置 Download PDF

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WO2014106891A1
WO2014106891A1 PCT/JP2013/050010 JP2013050010W WO2014106891A1 WO 2014106891 A1 WO2014106891 A1 WO 2014106891A1 JP 2013050010 W JP2013050010 W JP 2013050010W WO 2014106891 A1 WO2014106891 A1 WO 2014106891A1
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WO
WIPO (PCT)
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resonator
housing
substrate
wireless communication
resonance
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/050010
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English (en)
French (fr)
Inventor
利宏 志村
洋二 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2014555404A priority patent/JP6048513B2/ja
Publication of WO2014106891A1 publication Critical patent/WO2014106891A1/ja
Priority to US14/746,099 priority patent/US9620851B2/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/106Microstrip slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device and an electronic device.
  • AV Analog Visual
  • a case case of an AV device provided with a first window frame for millimeter-wave communication, and the first window frame are attached to the first case.
  • an AV device including a first window that passes a millimeter wave signal see, for example, Patent Document 1.
  • This AV apparatus is provided in the housing case between the semiconductor chip with an antenna, which is located inside the first window and radiates a millimeter-wave signal, and between the first window and the semiconductor chip with an antenna. And a dielectric waveguide or a waveguide realized by a waveguide groove.
  • the millimeter wave signal radiated from the semiconductor chip with antenna is radiated to the outside through the waveguide and the first window.
  • the conventional AV device When performing conventional wireless communication with other AV devices, the conventional AV device radiates the millimeter wave signal radiated from the semiconductor chip with the antenna to the outside through the waveguide and the first window as described above. Therefore, the transmission efficiency of wireless communication was low.
  • an object is to provide a wireless communication device and an electronic device with good transmission efficiency.
  • a wireless communication apparatus includes a first housing having a first opening, a second housing that is disposed to face the first housing, and that is opened to face the first opening.
  • a first resonance having a second housing having an opening and a first resonator, the first resonator being disposed inside the first housing such that the first resonator faces outward from the first opening.
  • An apparatus and a second resonator, and the second resonator is disposed inside the second casing so as to face outward from the second opening and to face the first resonator.
  • a second resonance device is disposed inside the second casing so as to face outward from the second opening and to face the first resonator.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a wireless communication device 100 and an electronic device 500 according to a first embodiment.
  • 3 is a diagram showing a cross section of a waveguide of a resonance device of radio communication apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a resonance device 120A of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. It is a figure which shows the variation of the plane pattern of the 1st surface and the 2nd surface of 120 A of resonance apparatuses.
  • 6 is a diagram illustrating a resonance device 120A1 of a wireless communication device 100 according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A1 of the wireless communication device 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A2 of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A3 of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A4 of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A1 of the wireless communication device 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A2 of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A3 of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A4 of the
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a substrate 140A4 of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. It is a figure which shows the cross-section of the radio
  • 6 is a diagram showing a wireless communication device 100 according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a wireless communication device 200 and an electronic device 520 according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a plan view showing a resonator 121A and an attenuation unit 210A of a resonance device 220A of a wireless communication device 200A of Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating an exemplary configuration of an attenuation unit 210A of a wireless communication device 200A according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a wireless communication device 300 and an electronic device 530 according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 shows a wireless communication apparatus 300 according to a modification of the third embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating a resonance device 320A of a wireless communication device 300 according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resonance device 320A of a wireless communication device 300 according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resonance device 320A of a wireless communication device 300 according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resonance device 320A of a wireless communication device 300 according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resonance device 320A of a wireless communication device 300 according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a wireless communication device 100 and an electronic device 500 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of the waveguide of the resonance device of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • the wireless communication device 100 includes wireless communication devices 100A and 100B.
  • the wireless communication device 100A includes a housing 110A and a resonance device 120A.
  • the wireless communication device 100B includes a housing 110B and a resonance device 120B.
  • the electronic device 500 of the first embodiment includes an electronic device 500A and an electronic device 500B.
  • the electronic device 500A includes a wireless communication device 100A, a substrate 130A, a substrate 140A, and a circuit device 150A.
  • the electronic device 500B includes a wireless communication device 100B, a substrate 130B, a substrate 140B, and a circuit device 150B.
  • substrate 140A are handled as a component of the electronic apparatus 500A here, the board
  • the substrate 130B and the substrate 140B are handled as components of the electronic device 500B, but the substrate 130B and the substrate 140B may be handled as components of the wireless communication device 100B. That is, the wireless communication device 100B may be handled as including the housing 110B, the resonance device 120B, the substrate 130B, and the substrate 140B.
  • the housings 110A and 110B are, for example, metal housings, and have wall portions 110A1 and 110B1, respectively.
  • the casings 110A and 110B are arranged side by side with the wall portions 110A1 and 110B1 being close to each other and substantially parallel to each other.
  • the housing 110A is an example of a first housing, and the housing 110B is an example of a second housing.
  • the wall portion 110A1 is an example of a first wall portion, and the wall portion 110B1 is an example of a second wall portion.
  • the housings 110A and 110B have openings 110A2 and 110B2 formed in the walls 110A1 and 110B1, respectively.
  • the opening 110A2 is an example of a first opening
  • the opening 110B2 is an example of a second opening.
  • FIG. 1 shows a state in which the waveguides 122A and 122B of the resonance devices 120A and 120B are fitted in the openings 110A2 and 110B2, respectively.
  • the openings 110A2 and 110B2 are rectangular openings in a plan view that matches the cross-sectional shape of the waveguides 122A and 122B.
  • FIG. 1 shows only the wall 110A1 in which the opening 110A2 is formed among the walls of the housing 110A.
  • the housing 110A includes the resonance device 120A, the substrates 130A and 140A, and the circuit device 150A. It is formed so as to surround (incorporate).
  • FIG. 1 shows only the wall 110B1 in which the opening 110B2 is formed among the walls of the housing 110B.
  • the housing 110B includes the resonance device 120B, the substrates 130B and 140B, and the circuit device 150B. Is formed so as to surround (internally).
  • the resonance devices 120A and 120B are fitted in the openings 110A2 and 110B2, respectively.
  • the resonance device 120A includes a resonance substrate 121A, a waveguide 122A, and a resonance substrate 123A.
  • the resonance device 120B includes a resonance substrate 121B, a waveguide 122B, and a resonance substrate 123B.
  • the resonance device 120A is an example of a first resonance device
  • the resonance device 120B is an example of a second resonance device.
  • the waveguide 122A is an example of a first waveguide
  • the waveguide 122B is an example of a second waveguide.
  • the resonance device 120A is fitted into the opening 110A2 so that the resonator 121A1 of the resonance substrate 121A faces the outside of the housing 110A from the opening 110A2. Since the waveguide 122A of the resonance device 120A has a rectangular cross section, the opening 110A2 is opened in a rectangular shape in accordance with the cross-sectional shape of the waveguide 122A.
  • the resonator 121A1 is an example of a first resonator.
  • the radiation surface of the resonator 121A1 is located outside the housing 110A rather than the surface located inside the housing 110A of the wall 110A1. That is, the resonator 121A1 is disposed so that the radiation surface is located outside the housing 110A with respect to the inner wall surface 110A11 of the housing 110A.
  • the resonance device 120B is fitted into the opening 110B2 so that the resonator 121B1 of the resonance substrate 121B faces the outside of the housing 110B from the opening 110B2. Since the waveguide 122B of the resonance device 120B has a rectangular cross section, the opening 110B2 is opened in a rectangular shape in accordance with the cross-sectional shape of the waveguide 122B.
  • the resonator 121B1 is an example of a second resonator.
  • the radiation surface of the resonator 121B1 is located outside the housing 110B rather than the surface located inside the housing 110B of the wall portion 110B1.
  • the resonator 121B1 is disposed so that the radiation surface is positioned outside the housing 110B with respect to the inner wall surface 110B11 of the housing 110B1.
  • the resonant substrate 121A includes a resonator 121A1, a resonator 121A2, and an insulating layer 121A3.
  • the resonator 121A1 is formed on the surface of the insulating layer 121A3 opposite to the surface connected to the waveguide 122A, and the resonator 121A2 is formed on the surface of the insulating layer 121A3 connected to the waveguide 122A.
  • the resonators 121A1 and 121A2 are formed, for example, by patterning a copper foil attached to the front and back surfaces of the insulating layer 121A3.
  • the resonant substrate 121A transmits electromagnetic waves between the resonators 121A1 and 121A2.
  • the resonant substrate 121B includes a resonator 121B1, a resonator 121B2, and an insulating layer 121B3.
  • the resonator 121B1 is formed on the surface of the insulating layer 121B3 opposite to the surface connected to the waveguide 122B, and the resonator 121B2 is formed on the surface connected to the waveguide 122B of the insulating layer 121B3.
  • the resonators 121B1 and 121B2 are formed, for example, by patterning a copper foil attached to the front and back surfaces of the insulating layer 121B3.
  • the resonant substrate 121B transmits electromagnetic waves between the resonators 121B1 and 121B2.
  • the waveguides 122A and 122B are constructed of, for example, a metal film molded into a rectangular tube having a cross section as shown in FIG. Or, for example, as shown in FIGS. 2 (B), (C), (D), and (E), the waveguide has an octagonal shape in which the four corners of the outside or inside of the rectangular tube are deformed to 45 degrees obliquely. It is also possible to use a rectangular tube whose outer or inner four corners are deformed into an arc shape. Such a rounded shape makes it easier to form or fit into the housing opening.
  • the metal film for example, a copper foil or a metal foil made of aluminum can be used.
  • a metal layer may be formed on the inner surface of a rectangular tubular or deformed rectangular resin member.
  • a hollow waveguide shape having only a metal layer without an internal resin may be used.
  • the metal layer may be a metal layer made of copper or aluminum, for example.
  • the waveguide 122A is connected to the metal layers of the resonator 121A2 and the resonator 123A2, and is held at the same potential as the metal layers of the resonator 121A2 and the resonator 123A2.
  • the waveguide 122B is connected to the metal layers of the resonator 121B2 and the resonator 123B2, and is held at the same potential as the metal layers of the resonator 121B2 and the resonator 123B2.
  • the detailed configuration will be described later with reference to FIG.
  • One end (the lower end in FIG. 1) of the waveguide 122A is connected to the resonator 121A2 of the resonance substrate 121A, and the other end (the upper terminal in FIG. 1) is the resonance of the resonance substrate 123A. Connected to the device 123A2.
  • the waveguide 122A forms a waveguide between the resonator 121A2 and the resonator 123A2.
  • the cross section of the waveguide 122A parallel to the resonance substrates 121A and 123A is rectangular.
  • the waveguide 122A transmits electromagnetic waves between the resonant substrates 121A and 123A.
  • one end (the upper end in FIG. 1) of the waveguide 122B is connected to the resonator 121B2 of the resonant substrate 121B, and the other end (the lower terminal in FIG. 1) is connected to the resonant substrate. It is connected to the 123B resonator 123B2.
  • the waveguide 122B forms a waveguide between the resonator 121B2 and the resonator 123B2.
  • the cross section of the waveguide 122B parallel to the resonance substrates 121B and 123B is rectangular.
  • the waveguide 122B transmits electromagnetic waves between the resonant substrates 121B and 123B.
  • the resonant substrate 123A includes a resonator 123A1, a resonator 123A2, and an insulating layer 123A3.
  • the resonator 123A1 is formed on the surface of the insulating layer 123A3 opposite to the surface connected to the waveguide 122A, and the resonator 123A2 is formed on the surface of the insulating layer 123A3 connected to the waveguide 122A.
  • the resonator 123A1 is an example of a third resonator.
  • the resonators 123A1 and 123A2 are formed, for example, by patterning a copper foil attached to the front and back surfaces of the insulating layer 123A3.
  • the resonant substrate 123A transmits electromagnetic waves between the resonators 123A1 and 123A2.
  • the resonator 123A1 transmits electromagnetic waves to and from the resonator 141A of the substrate 140A.
  • the resonant substrate 123B includes a resonator 123B1, a resonator 123B2, and an insulating layer 123B3.
  • the resonator 123B1 is formed on the surface of the insulating layer 123B3 opposite to the surface connected to the waveguide 122B, and the resonator 123B2 is formed on the surface of the insulating layer 123B3 connected to the waveguide 122B.
  • the resonator 123B1 is an example of a fourth resonator.
  • the resonators 123B1 and 123B2 are formed, for example, by patterning a copper foil attached to the front and back surfaces of the insulating layer 123B3.
  • the resonant substrate 123B transmits electromagnetic waves between the resonators 123B1 and 123B2.
  • the resonator 123B1 transmits electromagnetic waves between the resonator 141B of the substrate 140B.
  • the substrates 130A and 130B are disposed inside the housings 110A and 110B, respectively, and the substrates 140A and 140B are mounted thereon.
  • the boards 130A and 130B are larger than the boards 140A and 140B, for example, printed boards (PCB: Printed Circuit Circuit Board) according to the FR-4 (Flame Retardant Type 4) standard, etc. It includes a plurality of wiring layers disposed on the back surface.
  • the boards 140A and 140B are mounted on the boards 130A and 130B in the housings 110A and 110B, respectively.
  • the boards 140A and 140B are printed boards conforming to the FR-4 standard, for example.
  • the substrate 140A includes a resonator 141A, wiring layers 142A and 143A, and an insulating layer 144A.
  • the resonator 141A and the wiring layers 142A and 143A are formed by patterning a copper foil attached to the front surface and the back surface of the insulating layer 144A.
  • the resonator 141A transmits electromagnetic waves to and from the resonator 123A1 of the resonance substrate 123A.
  • the wiring layers 142A and 143A are held at the ground potential.
  • a circuit device 150A is mounted on the wiring layer 142A via solder balls 151A.
  • the substrate 140A is connected to the substrate 130A via the wiring layer 143A.
  • the substrate 140B includes a resonator 141B, wiring layers 142B and 143B, and an insulating layer 144B.
  • the resonator 141B and the wiring layers 142B and 143B are formed by patterning a copper foil attached to the front surface and the back surface of the insulating layer 144B.
  • the resonator 141B transmits electromagnetic waves to and from the resonator 123B1 of the resonance substrate 123B.
  • the wiring layers 142B and 143B are held at the ground potential.
  • the circuit device 150B is mounted on the wiring layer 142B via the solder balls 151B.
  • the substrate 140B is connected to the substrate 130B through the wiring layer 143B.
  • the circuit devices 150A and 150B are flip-chip mounted on the substrates 140A and 140B by being connected to the substrates 140A and 140B via the solder balls 151A and 151B and being fixed by the underfill materials 152A and 152B, respectively.
  • the circuit devices 150A and 150B are connected to the resonators 141A and 141B via the transmission paths of the substrates 140A and 140B, respectively.
  • the circuit devices 150A and 150B are, for example, a transceiver for wireless communication, a transceiver such as a video signal, or an arithmetic processing device that performs predetermined arithmetic processing, and the signals radiated from the resonance devices 120A and 120B, respectively. Output.
  • signals can be transmitted and received between the resonator 121A1 of the wireless communication device 100A and the circuit device 150A of the electronic device 500A including the wireless communication device 100A.
  • signals can be transmitted and received between the resonator 121B1 of the wireless communication device 100B and the circuit device 150B of the electronic device 500B including the wireless communication device 100B.
  • the circuit device 150A and Signals can be transmitted to and received from 150B.
  • the resonance device 120A included in the wireless communication device 100 of the first embodiment will be described with reference to FIG. 3 and FIG. Since the resonance devices 120A and 120B shown in FIG. 1 have the same configuration, the resonance device 120A will be described here.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the resonance device 120A of the wireless communication device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing variations of the planar pattern of the first surface and the second surface of the resonance device 120A.
  • the resonance device 120A shown in FIG. 3 is the same as the resonance device 120A shown in FIG.
  • the resonance device 120A includes a resonance substrate 121A, a waveguide 122A, and a resonance substrate 123A.
  • the first surface is a surface opposite to the surface to which the waveguide 122A of the resonance substrate 121A is connected, and a surface opposite to the surface to which the waveguide 122A of the resonance substrate 123A is connected.
  • the resonator 121A1 is formed on the first surface
  • the resonator 123A1 is formed on the first surface.
  • the second surface represents a surface to which the waveguide 122A of the resonance substrate 121A is connected and a surface to which the waveguide 122A of the resonance substrate 123A is connected. That is, in the resonant substrate 121A shown in FIG. 3, the resonator 121A2 is formed on the second surface, and in the resonant substrate 123A shown in FIG. 3, the resonator 123A2 is formed on the second surface. Become.
  • 4A to 4E show variations of the planar patterns of the first and second surfaces of the resonant substrates 121A and 123A.
  • the insulating layer 180C shown in FIGS. 4A to 4E corresponds to the insulating layer 121A3 of the resonant substrate 121A or the insulating layer 123A3 of the resonant substrate 123A.
  • the first surface shown in the upper stage represents a planar pattern of the first surfaces of the resonance substrates 121A and 123A
  • the second surface shown in the lower stage represents the first surfaces of the resonance substrates 121A and 123A. Represents a single plane pattern.
  • FIGS. 4A to 4E the metal film is shown in white and the insulator is shown in gray.
  • the first surface may be provided with a resonator in which a rectangular metal patch 180A in a plan view is formed on one surface of an octagonal insulating layer 180C in a plan view.
  • the second surface may be a resonator in which a pair of slots 180B are formed in a metal layer 180D formed on the entire other surface of the insulating layer 180C.
  • the slot 180B on the second surface is a pair of elongated holes formed in the metal layer 180D formed on the entire surface of the insulating layer 180C, and is a portion where the metal layer 180D is not formed.
  • the interval between the pair of slots 180B is set to a half length ( ⁇ / 2) of the wavelength ⁇ at the communication frequency.
  • the length of the slot 180B in the longitudinal direction is preferably different from the half length ( ⁇ / 2) of the wavelength ⁇ at the communication frequency.
  • the width of each of the pair of slots 180B may be set to an appropriate width according to the radiation characteristics of the resonators 121A2 and 123A2.
  • the length of the side in the vertical direction of the metal patch 180A on the first surface in the drawing may be set to a length ( ⁇ / 2) that is half the wavelength ⁇ at the communication frequency, for example.
  • the length of the side in the vertical direction of the metal patch 180A on the first surface in the drawing is a length corresponding to the interval between the slots 180B on the second surface.
  • the length of the side in the figure of the metal patch 180A on the first surface may be different from the half length ( ⁇ / 2) of the wavelength ⁇ at the communication frequency.
  • center point of the metal patch 180A in plan view and the center point of the pair of slots 180B in plan view coincide.
  • the resonator 121A1 of the resonance substrate 121A or the resonator 123A1 of the resonance substrate 123A is a resonance in which the metal patch 180A is formed on the insulating layer 180C as shown in the first surface of FIG. It may be a vessel.
  • the resonator 121A2 of the resonance substrate 121A or the resonator 123A2 of the resonance substrate 123A has a slot 180B in the metal layer 180D formed on the entire surface of the insulating layer 180C, as shown on the second surface of FIG. It may be a resonator in which is formed.
  • the metal layer 180D may be handled as a ground element.
  • one end (upper end in FIG. 1) and the other end (lower end in FIG. 1) of the waveguide 122A are both connected to the metal layer 180D.
  • a metal layer may not be formed on the first surface.
  • the first surface is covered with the insulating layer 180C, and there is no resonator on the first surface.
  • the second surface may be a resonator in which a pair of slots 180B are formed in a metal layer 180D formed on the entire other surface of the insulating layer 180C, as in FIG.
  • the insulating layer 180C may be formed on one surface as shown in the first surface of FIG.
  • the first surface of the resonance substrate 123A may not be provided with the resonator 123A1, and the insulating layer 180C may be formed over the entire surface as shown in the first surface of FIG.
  • the resonator 121A2 of the resonance substrate 121A or the resonator 123A2 of the resonance substrate 123A has a slot 180B in the metal layer 180D formed on the entire surface of the insulating layer 180C, as shown in the second surface of FIG. It may be a resonator in which is formed.
  • one end (upper end in FIG. 1) and the other end (lower end in FIG. 1) of the waveguide 122A are both connected to the metal layer 180D.
  • the resonance substrate 121A is separated from the resonance substrate 123A by the resonator 121A2 on the second surface. Electromagnetic waves will be transmitted.
  • the resonance substrate 123A when there is no resonator on the first surface of the resonance substrate 123A, the resonance substrate 123A is separated from the resonance substrate 121A by the resonator 123A2 on the second surface. Will transmit electromagnetic waves.
  • a metal layer may not be formed on the first surface.
  • the first surface is covered with the insulating layer 180C as in FIG. 4B, and there is no resonator on the first surface.
  • the second surface may be a resonator formed by surrounding the metal patch 180E formed on the other surface of the insulating layer 180C with a ground element 180F.
  • the metal patch 180E on the second surface is a rectangular metal patch formed in the center of the other surface of the insulating layer 180C in plan view, and is the same as the metal patch 180A shown on the first surface in FIG. Has a shape.
  • the ground element 180F is formed around the metal patch 180E on the other surface of the insulating layer 180C, and has an opening 180F1 concentric with the metal patch 180E.
  • the ground element 180F may be held at a ground potential, a predetermined reference potential, or an arbitrary potential of a floating potential.
  • the metal patch 180E on the second surface has, for example, one of the length of the side in the vertical direction in the figure and the length of the side in the horizontal direction in the figure is half the wavelength ⁇ at the communication frequency. What is necessary is just to set to ((lambda) / 2). In this case, the length of one of the other sides is preferably different from the half length ( ⁇ / 2) of the wavelength ⁇ at the communication frequency.
  • center point of the metal patch 180E in plan view and the center point of the ground element 180F in plan view coincide with each other.
  • the gap where the metal patch 180E on the second surface and the insulating layer 180C of the ground element 180F are visible is preferably equal to the slot width in FIG.
  • the insulating layer 180C may be formed on one surface as shown in the first surface of FIG.
  • the first surface of the resonance substrate 123A may not be provided with the resonator 123A1, and the insulating layer 180C may be formed over the entire surface as shown in the first surface of FIG.
  • the resonator 121A2 of the resonant substrate 121A or the resonator 123A2 of the resonant substrate 123A has a metal patch 180E and a ground element on the other surface of the insulating layer 180C, as shown on the second surface of FIG.
  • positioned by concentric rectangular shape may be sufficient.
  • one end (upper end in FIG. 1) and the other end (lower end in FIG. 1) of the waveguide 122A are both connected to the ground element 180F.
  • the resonance substrate 121A transmits electromagnetic waves to and from the resonance substrate 123A by the resonator 121A2 on the second surface. Will do.
  • the resonance substrate 123A when there is no resonator on the first surface of the resonance substrate 123A, the resonance substrate 123A is separated from the resonance substrate 121A by the resonator 123A2 on the second surface. Electromagnetic waves will be transmitted.
  • the first surface is provided with a resonator in which a pair of elongated rectangular metal patches 180G are formed on one surface of an octagonal insulating layer 180C in plan view. May be.
  • the second surface may be a resonator in which a pair of slots 180B are formed in a metal layer 180D formed on the entire other surface of the insulating layer 180C.
  • the pair of metal patches 180G on the first surface is formed in a direction 90 degrees different from the slot 180B on the second surface in plan view. That is, the pair of metal patches 180G and the slot 180B are formed to be orthogonal to each other in plan view.
  • the length in the longitudinal direction of the pair of metal patches 180G may be set to a length ( ⁇ / 2) that is half the wavelength ⁇ at the communication frequency, for example.
  • the width of each of the pair of metal patches 180G may be set to an appropriate width according to the radiation characteristics of the resonators 121A1 and 123A1.
  • the slot 180B on the second surface is the same as the slot 180B shown in FIG.
  • the resonator 121A1 of the resonance substrate 121A or the resonator 123A1 of the resonance substrate 123A forms a pair of metal patches 180G on the insulating layer 180C as shown in the first surface of FIG. It may be a resonator.
  • the resonator 121A2 of the resonant substrate 121A or the resonator 123A2 of the resonant substrate 123A has a slot 180B in the metal layer 180D formed on the entire surface of the insulating layer 180C, as shown on the second surface of FIG. It may be a resonator in which is formed.
  • one end (upper end in FIG. 1) and the other end (lower end in FIG. 1) of the waveguide 122A are both connected to the ground element 180F.
  • a metal layer may not be formed on the first surface.
  • the first surface is covered with the insulating layer 180C in the same manner as in FIGS. 4B and 4C.
  • the second surface may be covered with the insulating layer 180C without forming a metal layer.
  • the thickness of the insulating layer 180C may be set to a length ( ⁇ / 2) that is half the wavelength ⁇ at the communication frequency.
  • the resonator 121A1 of the resonant substrate 121A or the resonator 123A1 of the resonant substrate 123A has a thickness that is half the wavelength ⁇ (see FIG. 4E).
  • a resonator in which an insulating layer 180C set to ⁇ / 2) is formed on one surface may be used.
  • the resonator 121A2 of the resonance substrate 121A or the resonator 123A2 of the resonance substrate 123A has a thickness ( ⁇ / 2) that is half the wavelength ⁇ , as shown on the second surface of FIG.
  • a resonator in which the insulating layer 180C set in (1) is formed on one surface may be used.
  • one end (upper end in FIG. 1) and the other end (lower end in FIG. 1) of the waveguide 122A are both connected to the insulating layer 180C.
  • the plane patterns of the first surface and the second surface of the resonance substrates 121A and 123A of the resonance device 120A of the wireless communication device 100 according to the first embodiment are, for example, as shown in (A) to (E) of FIG. A plane pattern as shown can be obtained.
  • the plane patterns of the first and second surfaces of the resonance substrates 121B and 123B of the resonance device 120B of the wireless communication apparatus 100 are the plane patterns of the first and second surfaces of the resonance substrates 121A and 123A of the resonance device 120A. The same can be done.
  • the plane patterns of the first and second surfaces of the resonance substrates 121A and 123A of the resonance device 120A and the plane patterns of the first and second surfaces of the resonance substrates 121B and 123B may be different from each other. .
  • the plane patterns of the first and second surfaces of the resonance substrates 121A and 123A of the resonance device 120A and the plane patterns of the first and second surfaces of the resonance substrates 121B and 123B are shown in FIG.
  • the resonator is not limited to the pattern shown in (E), and may be a resonator having another pattern.
  • first surface and the second surface of the resonance substrate 123A of the resonance device 120A shown in FIG. 3 can be changed, for example, by using vias as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a resonance device 120A1 of the wireless communication device 100 according to the modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing variations of the planar pattern of the first surface and the second surface of the resonance substrate 123A of the resonance device 120A1 shown in FIG.
  • the resonance device 120A1 shown in FIG. 5 includes a resonance substrate 121A, a waveguide 122A, and a resonance substrate 123A.
  • the resonance substrate 121A and the waveguide 122A shown in FIG. 5 are the same as the resonance substrate 121A and the waveguide 122A of the resonance device 120A shown in FIG. 3, respectively.
  • a resonant substrate 123A shown in FIG. 5 has a configuration in which a ground element 123A12 is added to the first surface of the resonant substrate 123A shown in FIG.
  • the resonator 123A1 includes a metal patch 123A11 and a ground element 123A12 formed around the metal patch 123A11 in plan view.
  • the resonator 123A2 includes a metal patch 123A21 and a ground element 123A22 formed around the metal patch 123A21 in plan view.
  • the ground element 123A22 of the resonator 123A2 is connected to the ground element 123A12 of the resonator 123A1 by a via 123A4.
  • the planar pattern of the first surface and the second surface of the resonant substrate 123A will be described with reference to FIG.
  • the insulating layer 180C shown in FIGS. 6A to 6C corresponds to the insulating layer 123A3 of the resonant substrate 123A.
  • the first surface shown in the upper part shows a planar pattern of the first surface of the resonance substrate 123A.
  • the second surface shown in the lower stage shows a planar pattern of the second surface of the resonance substrate 123A.
  • the metal film is shown in white and the insulator is shown in gray.
  • the first surface has a rectangular metal patch 190A1 in a plan view, an octagonal annular ground element 190A2 in a plan view, and one of an octagonal insulating layer 190C in a plan view.
  • a resonator formed on the surface may be provided.
  • the second surface may be a resonator in which a pair of slots 190B are formed in a metal layer 190D formed on the entire other surface of the insulating layer 190C.
  • ground element 190A2 on the first surface and the metal layer 190D on the second surface may be connected by the via 190G.
  • the length of the vertical side in the drawing of the metal patch 190A1 on the first surface may be set to, for example, a length ( ⁇ / 2) half of the wavelength ⁇ at the communication frequency. This is the same as the metal patch 180A shown in FIG.
  • the slot 190B on the second surface is a pair of elongated holes formed in the metal layer 190D formed on the entire surface of the insulating layer 190C, and is a portion where the metal layer 190D is not formed.
  • the length, interval, and width of the slot 190B are the same as the length, interval, and width of the slot 180B shown in FIG.
  • the resonator 123A1 of the resonance substrate 123A may be a resonator in which the metal patch 190A1 and the ground element 190A2 are formed on the insulating layer 190C as shown in the first surface of FIG. .
  • the resonator 123A2 of the resonance substrate 123A may be a resonator in which a slot 190B is formed in a metal layer 190D formed on the entire surface of the insulating layer 190C, as shown on the second surface in FIG. .
  • ground element 190A2 on the first surface and the metal layer 190D on the second surface may be connected by the via 190G.
  • one end (the upper end in FIG. 1) of the waveguide 122A is connected to the metal layer 190D.
  • the metal layer 190D may be handled as a ground element.
  • the octagonal annular ground element 190A2 in the plan view may be formed on one surface of the octagonal insulating layer 190C in the plan view on the first surface.
  • the planar pattern shown on the first surface in FIG. 6B is obtained by adding a ground element 190A2 to the planar pattern shown in FIG. For this reason, the resonator does not exist in the plane pattern shown on the first surface in FIG.
  • the second surface may be a resonator in which a pair of slots 190B are formed in a metal layer 190D formed on the entire other surface of the insulating layer 190C.
  • ground element 190A2 on the first surface and the metal layer 190D on the second surface may be connected by the via 190G.
  • the resonator 123A1 may have a configuration in which the metal patch 190A1 is removed from the first surface shown in FIG.
  • the ground element 190A2 is formed on the insulating layer 190C on the first surface of the resonance substrate 123A without providing the resonator 123A1, as shown in the first surface of FIG. 6B. Also good.
  • the resonator 123A2 of the resonance substrate 123A is a resonator in which a slot 190B is formed in a metal layer 190D formed on the other surface of the insulating layer 190C, as shown on the second surface of FIG. 6B. There may be.
  • the ground element 190A2 and the metal layer 190D may be connected by a via 190G.
  • the via 190G corresponds to the via 123A4 illustrated in FIG.
  • one end (the upper end in FIG. 1) of the waveguide 122A is connected to the metal layer 190D.
  • the metal layer 190D may be handled as a ground element.
  • the resonance substrate 123A when there is no resonator on the first surface of the resonance substrate 123A, the resonance substrate 123A is separated from the resonance substrate 121A by the resonator 123A2 on the second surface. Electromagnetic waves will be transmitted.
  • the second surface may be a resonator formed by surrounding a metal patch 190E formed on the other surface of the insulating layer 190C with a ground element 190F. .
  • the metal patch 190E on the second surface is a rectangular metal patch formed in the center of the other surface of the insulating layer 190C in a plan view, and is the same as the metal patch 180E shown on the second surface in FIG. Has a shape.
  • the ground element 190F is formed around the metal patch 190E on the other surface of the insulating layer 190C, and has an opening 190F1 concentric with the metal patch 190E.
  • the length of the side of the metal patch 190E on the second surface may be the same as the length of the side of the metal patch 180E shown in FIG.
  • one end (the upper end in FIG. 1) of the waveguide 122A is connected to the ground element 190F.
  • the first surface of the resonance substrate 123A is not provided with the resonator 123A1 and the ground element 190A2 is formed on the insulating layer 190C as shown in the first surface of FIG. Good.
  • a metal patch 190E and a ground element 190F are concentrically arranged on the other surface of the insulating layer 190C.
  • the resonator formed by this may be sufficient.
  • the ground element 190A2 and the ground element 190F may be connected by the via 190G.
  • the via 190G corresponds to the via 123A4 illustrated in FIG.
  • the resonance substrate 123A when there is no resonator on the first surface of the resonance substrate 123A, the resonance substrate 123A is separated from the resonance substrate 121A by the resonator 123A2 on the second surface. Electromagnetic waves will be transmitted.
  • the structure of the boards 140A and 140B of the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Since the substrates 140A and 140B have the same configuration, the substrate 140A will be described here.
  • FIGS. 7 to 11 are diagrams illustrating the structures of the substrates 140A1 to 140A4 of the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the substrate 140A shown in FIG. 1 may be any one of the substrates 140A1 to 140A4 shown in FIGS. 7 to 11, for example. 7 to 11, (A) is a plan view, and (B) is a view showing a cross section taken along arrows A1-A1 to A4-A4 in (A).
  • solder ball 151 and the underfill material 152A are omitted for easy understanding of the structure. 7 to 11, an XYZ coordinate system that is an orthogonal coordinate system is defined as shown. 7 to 11, the metal film is shown in white and the insulator is shown in gray.
  • the solder balls 151 may be metal bumps.
  • the substrate 140A1 includes a resonator 141A1, wiring layers 142A1, 143A1, an insulating layer 144A1, a via 145A1, a coplanar line (Coplanar wave guide (CPW)) 146A1, and a connection path 147A1.
  • CPW Coplanar wave guide
  • the resonator 141A1 is a rectangular metal patch in plan view, and a coplanar line 146A1 is connected to the center of the side on the negative side in the X-axis via a connection path 147A1.
  • the connection path 147A1 is a portion that penetrates into the metal patch of the rectangular resonator 141A1 in plan view.
  • the connection path 147A1 is formed for impedance matching between the coplanar line 146A1 and the resonator 141A1.
  • the resonator 141A1 is formed together with the coplanar line 146A1, the connection path 147A1, and the wiring layer 142A1, for example, by patterning a copper foil formed on the surface on the Z-axis positive direction side of the insulating layer 144A1.
  • the wiring layer 142A1 is held at the ground potential and functions as a ground element.
  • the wiring layer 142A1 surrounds the resonator 141A1 in a plan view on the surface on the Z-axis positive direction side of the insulating layer 144A1, and is formed along both sides of the coplanar line 146A1.
  • the wiring layer 142A1 is also formed in a portion located below the circuit device 150A. That is, the wiring layer 142A1 is formed so as to cover substantially the entire surface excluding the resonator 141A1 and the coplanar line 146A1. The wiring layer 142A1 is connected to the wiring layer 143A1 through the via 145A1. The wiring layers 142A1 and 143A1 are held at the ground potential.
  • the wiring layer 143A1 is formed on the entire surface of the insulating layer 144A1 on the Z axis negative direction side.
  • the wiring layer 143A1 is connected to the wiring layer 142A1 by the via 145A1, and is held at the ground potential.
  • the insulating layer 144A1 is, for example, an insulating layer in which glass fiber is impregnated with an epoxy resin when the substrate 140A1 is a printed circuit board conforming to the FR-4 standard.
  • the inner wiring layer of the insulating layer 144A1 is not shown, an inner wiring layer may be formed in the insulating layer 144A1.
  • the via 145A1 connects the wiring layers 142A1 and 143A1.
  • a large number of vias 145A1 are formed so as to connect the wiring layers 142A1 and 143A1 over the whole in a plan view.
  • the via 145A1 is formed around the rectangular resonator 141A1 in a plan view, on both sides of the coplanar line 146A1, on the lower side of the circuit device 150A, and so on.
  • the mark 145 indicates that the via 145A1 is formed to the ends of the wiring layer 142A1 on the Y axis positive direction side and the Y axis negative direction side.
  • the vias 145A1 are not formed in the regions indicated by the broken frame on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the circuit device 150A because the terminals of the circuit device 150A are formed.
  • the pitch of the vias 145A1 formed in this manner is set so that, for example, the interval between adjacent vias 145A1 is less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the coplanar line 146A1 has an end on the X-axis positive direction side connected to the resonator 141A1, and an end on the X-axis negative direction side connected to a terminal of the circuit device 150A via the bump 151A1.
  • the coplanar line 146A1 is an example of a first transmission line.
  • the coplanar line formed on the substrate 140B similarly to the coplanar line 146A1 is an example of a second transmission line.
  • the coplanar line 146A1 is a transmission line having a characteristic impedance of 50 ⁇ , and is provided to suppress a decrease in signal transmission efficiency between the resonator 141A1 and the circuit device 150A.
  • the coplanar line 146A1 is formed on the central axis extending in the X-axis direction of the substrate 140A1, and for example, by patterning a copper foil formed on the surface on the Z-axis positive direction side of the insulating layer 144A1, the resonator 141A1 and wiring layer 142A1 are formed.
  • the coplanar line 146A1 exists in a section where the wiring layer 142A1 exists on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side in the X-axis direction.
  • the end portion on the X axis positive direction side of the coplanar line 146A1 is connected to the resonator 141A1 through the connection path 147A1.
  • connection path 147A1 is a portion that penetrates into the metal patch of the rectangular resonator 141A1 in plan view.
  • the connection path 147A1 is formed for impedance matching between the coplanar line 146A1 and the resonator 141A1.
  • the connection path 147A1 can be regarded as a part of the resonator 141A1.
  • the transmission path realized by the coplanar line 146A1 is formed between the resonator 141A1 and the circuit device 150A.
  • a signal input to the resonator 141A1 is transmitted to the circuit device 150A via the connection path 147A1 and the coplanar line 146A1.
  • FIG. 8 (B) is a cross-sectional view taken along the line A2-A2 of (A).
  • the cross section taken along the line A2-A2 is a cross section on the central axis extending in the X-axis direction of the substrate 140A2 shown in FIG.
  • the substrate 140A2 includes a resonator 141A2, wiring layers 142A21, 142A22, 143A2, an insulating layer 144A2, vias 145A21, 145A22, a coplanar line 146A21, a microstrip line 146A22, a coplanar line 146A23, and a connection path 147A2.
  • a resonator 141A2 wiring layers 142A21, 142A22, 143A2, an insulating layer 144A2, vias 145A21, 145A22, a coplanar line 146A21, a microstrip line 146A22, a coplanar line 146A23, and a connection path 147A2.
  • the coplanar line 146A21, the microstrip line 146A22, and the coplanar line 146A23 are examples of the first transmission path.
  • a coplanar line, a microstrip line, and a coplanar line formed on the substrate 140B are examples of the second transmission path.
  • the resonator 141A2 is a rectangular metal patch in a plan view, and a coplanar line 146A23 is connected to the center of the side on the X axis negative direction side via a connection path 147A2.
  • the connection path 147A2 is a portion that penetrates into the metal patch of the rectangular resonator 141A2 in plan view.
  • the connection path 147A2 is formed for impedance matching between the coplanar line 146A23 and the resonator 141A2.
  • the resonator 141A2 is formed by, for example, patterning a copper foil formed on the surface of the insulating layer 144A2 on the positive side in the Z-axis so that the coplanar line 146A21, the microstrip line 146A22, the coplanar line 146A23, the connection path 147A2, and the wiring layer 142A21 and 142A22 are formed.
  • the wiring layer 142A21 is formed on the lower side of the circuit device 150A, the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the circuit device 150A, and the X-axis positive direction side of the circuit device 150A.
  • the wiring layer 142A21 is connected to the wiring layer 143A2 through the via 145A21.
  • the wiring layers 142A21 and 143A2 are held at the ground potential.
  • the wiring layer 142A22 is held at the ground potential and functions as a ground element.
  • the wiring layer 142A22 is separated from the wiring layer 142A21.
  • the wiring layer 142A22 is not formed in the section where the microstrip line 146A22 is formed in the X-axis direction.
  • the wiring layer 142A22 surrounds the resonator 141A2 in plan view on the surface on the Z-axis positive direction side of the insulating layer 144A2, and is formed along both sides of the coplanar line 146A23.
  • the wiring layer 142A22 is connected to the wiring layer 143A2 through the via 145A22.
  • the wiring layer 143A2 is formed on the entire surface of the insulating layer 144A2 on the Z axis negative direction side.
  • the wiring layer 143A2 is connected to the wiring layer 142A21 by the via 145A21 and is connected to the wiring layer 142A22 by the via 145A22, and is held at the ground potential.
  • the insulating layer 144A2 is, for example, an insulating layer obtained by impregnating glass fiber with an epoxy resin when the substrate 140A2 is a printed circuit board conforming to the FR-4 standard.
  • an inner wiring layer of the insulating layer 144A2 is not shown, but an inner wiring layer may be formed in the insulating layer 144A2.
  • the via 145A21 connects the wiring layer 142A21 and the wiring layer 143A2.
  • the via 145A21 connects the wiring layers 142A21 and 143A2 even on the lower side of the circuit device 150A.
  • a number of vias 145A21 are formed so as to connect the wiring layer 142A21 and the wiring layer 143A2 over the whole in a plan view.
  • the vias 145A21 are not formed in the regions indicated by the broken frame on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the circuit device 150A because the terminals of the circuit device 150A are formed.
  • the pitch of the vias 145A21 formed in this way is set so that, for example, the interval between adjacent vias 145A21 is less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the via 145A22 is formed between the wiring layer 142A22 and the wiring layer 143A2, so that the via 145A22 is formed around the rectangular resonator 141A2 in plan view and on both sides of the coplanar line 146A23.
  • the pitch of the vias 145A22 formed in this way is set so that, for example, the interval between adjacent vias 145A22 is less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the end of the X-axis positive direction side of the coplanar line 146A21 is connected to the microstrip line 146A22, and the end of the X-axis negative direction side is connected to the terminal of the circuit device 150A via the bump 151A2.
  • the coplanar line 146A21 is a transmission line having a characteristic impedance of 50 ⁇ , and is provided to suppress a decrease in signal transmission efficiency between the microstrip line 146A22 and the circuit device 150A.
  • the coplanar line 146A21 is formed on the central axis extending in the X-axis direction of the substrate 140A2.
  • the coplanar line 126A21 is formed by, for example, patterning a copper foil formed on the surface on the Z-axis positive direction side of the insulating layer 144A2, thereby microstrip line 146A22, coplanar line 146A23, connection path 147A2, resonator 141A2, and wiring layer 142A21 and 142A22 are formed.
  • the coplanar line 146A21 is sandwiched between the Y axis positive direction side and the Y axis negative direction side by the wiring layer 142A21.
  • the end of the X-axis negative direction side of the microstrip line 146A22 is connected to the coplanar line 146A21, and the end of the X-axis positive direction side is connected to the coplanar line 146A23.
  • the microstrip line 146A22 is a transmission line having a characteristic impedance of 50 ⁇ , and is provided to suppress a decrease in signal transmission efficiency between the coplanar line 146A21 and the coplanar line 146A23.
  • the coplanar line 146A23 has an end on the X-axis positive direction side connected to the resonator 141A2 via the connection path 147A2, and an end on the X-axis negative direction side connected to the microstrip line 146A22.
  • the coplanar line 146A23 is a transmission line having a characteristic impedance of 50 ⁇ , and is provided to suppress a decrease in signal transmission efficiency between the resonator 141A2 and the microstrip line 146A22.
  • the coplanar line 146A23 is formed on the central axis extending in the X-axis direction of the substrate 140A2.
  • the coplanar line 146A23 is formed by patterning a copper foil formed on the surface on the positive side of the Z-axis of the insulating layer 144A2, thereby coplanar line 146A21, microstrip line 146A22, connection path 147A2, resonator 141A2, and wiring layer 142A21 and 142A22 are formed.
  • the coplanar line 146A23 exists in a section where the wiring layer 142A2 exists on the Y axis positive direction side and the Y axis negative direction side in the X axis direction.
  • the end portion on the X axis positive direction side of the coplanar line 146A23 is connected to the resonator 141A2 via the connection path 147A2.
  • connection path 147A2 is a portion that penetrates into the metal patch of the rectangular resonator 141A2 in plan view.
  • the connection path 147A2 is formed for impedance matching between the coplanar line 146A23 and the resonator 141A2.
  • the connection path 147A2 can be regarded as a part of the resonator 141A2.
  • the transmission path realized by the coplanar line 146A21, the microstrip line 146A22, and the coplanar line 146A23 is formed between the resonator 141A2 and the circuit device 150A.
  • a signal output from the circuit device 150A via the bump 151A2 is transmitted to the resonator 141A2 via the coplanar line 146A21, the microstrip line 146A22, the coplanar line 146A23, and the connection path 147A2.
  • the signal input to the resonator 141A2 is transmitted to the circuit device 150A via the connection path 147A2, the coplanar line 146A23, the microstrip line 146A22, and the coplanar line 146A21.
  • FIG. 9 shows a cross section taken along line A3-A3 of (A).
  • the cross section taken along the line A3-A3 is a cross section on the central axis extending in the X-axis direction of the substrate 140A3 shown in FIG.
  • the substrate 140A3 includes a resonator 141A3, wiring layers 142A3 and 143A3, an insulating layer 144A3, a via 145A3, a coplanar line 146A31, a microstrip line 146A32, and a connection path 147A3.
  • the coplanar line 146A31 and the microstrip line 146A32 are examples of the first transmission line.
  • a coplanar line and a microstrip line formed on the substrate 140B are examples of the second transmission path.
  • a substrate 140A3 shown in FIG. 9 has a configuration in which the wiring layer 142A22 and the via 145A22 are removed from the substrate 140A2 shown in FIG.
  • the resonator 141A3 is a rectangular metal patch in plan view, and a microstrip line 146A32 is connected to the center of the side on the negative side in the X-axis via a connection path 147A3.
  • the connection path 147A3 is a portion that penetrates into the metal patch of the rectangular resonator 141A3 in plan view.
  • the connection path 147A3 is formed for impedance matching between the microstrip line 146A32 and the resonator 141A3.
  • the resonator 141A3 is formed together with the coplanar line 146A31, the microstrip line 146A32, the connection path 147A3, and the wiring layer 142A3, for example, by patterning a copper foil formed on the surface on the positive side in the Z-axis direction of the insulating layer 144A3.
  • the wiring layer 142A3 is provided under the circuit device 150A, the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the circuit device 150A, and the X-axis positive direction side of the circuit device 150A. And formed.
  • the wiring layer 142A3 is connected to the wiring layer 143A3 through the via 145A3.
  • the wiring layers 142A3 and 143A3 are held at the ground potential.
  • the wiring layer 143A3 is formed on the entire surface of the insulating layer 144A3 on the Z-axis negative direction side, like the wiring layer 143A2 shown in FIG.
  • the wiring layer 143A3 is connected to the wiring layer 142A3 through the via 145A3 and is held at the ground potential.
  • the insulating layer 144A3 is, for example, an insulating layer obtained by impregnating glass fiber with an epoxy resin when the substrate 140A3 is a printed circuit board conforming to the FR-4 standard.
  • an inner wiring layer of the insulating layer 144A3 is not shown, but an inner wiring layer may be formed in the insulating layer 144A3.
  • the via 145A3 connects the wiring layer 142A3 and the wiring layer 143A3 in the same manner as the via 145A2 shown in FIG.
  • the via 145A3 connects the wiring layers 142A3 and 143A3 even on the lower side of the circuit device 150A.
  • a large number of vias 145A3 are formed so as to connect the wiring layer 142A3 and the wiring layer 143A3 over the whole in a plan view.
  • the vias 145A3 are not formed in the regions indicated by the dashed frames on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the circuit device 150A because the terminals of the circuit device 150A are formed.
  • the pitch of the vias 145A3 formed in this manner is set so that, for example, the interval between adjacent vias 145A3 is less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the coplanar line 146A31 is connected to the microstrip line 146A32 at the end on the X-axis positive direction side, and the end on the negative X-axis side via the bump 151A3. It is connected to the terminal 150A.
  • the coplanar line 146A31 is a transmission line having a characteristic impedance of 50 ⁇ , and is provided to suppress a decrease in signal transmission efficiency between the microstrip line 146A32 and the circuit device 150A.
  • the coplanar line 146A31 is formed on the central axis extending in the X-axis direction of the substrate 140A3.
  • the coplanar line 126A21 is formed together with the microstrip line 146A32, the connection path 147A3, the resonator 141A3, and the wiring layer 142A3, for example, by patterning a copper foil formed on the surface on the positive side in the Z-axis direction of the insulating layer 144A3.
  • the coplanar line 146A31 is sandwiched between the Y axis positive direction side and the Y axis negative direction side by the wiring layer 142A3.
  • the end of the X-strip negative direction side of the microstrip line 146A32 is connected to the coplanar line 146A31, and the end of the X-axis positive direction is connected to the connection path 147A3.
  • the microstrip line 146A32 is a transmission line having a characteristic impedance of 50 ⁇ , and is provided to suppress a decrease in signal transmission efficiency between the coplanar line 146A31 and the connection line 147A3.
  • connection path 147A3 is a portion that penetrates into the metal patch of the rectangular resonator 141A3 in plan view.
  • the connection path 147A3 is formed for impedance matching between the microstrip line 146A32 and the resonator 141A3.
  • the connection path 147A3 can be regarded as a part of the resonator 141A3.
  • the transmission path realized by the coplanar line 146A31 and the microstrip line 146A32 is formed between the resonator 141A3 and the circuit device 150A.
  • a signal output from the circuit device 150A via the bump 151A3 is transmitted to the resonator 141A3 through the coplanar line 146A31, the microstrip line 146A32, and the connection path 147A3.
  • the signal input to the resonator 141A3 is transmitted to the circuit device 150A via the connection path 147A3, the microstrip line 146A32, and the coplanar line 146A31.
  • the substrate 140A4 includes a resonator 141A4, wiring layers 142A4 and 143A4, an insulating layer 144A4, vias 145A41 and 145A42, and a pad 146A4.
  • FIG. 11 shows the substrate 140A4 in a state where the circuit device 150A shown in FIG. 10 is removed.
  • the resonator 141A4 has a pair of slots formed in the wiring layer 142A4.
  • the pair of slots of the resonator 141A4 extends in the Y-axis direction and is spaced apart in the X-axis direction.
  • the length in the Y-axis direction of the pair of slots of the resonator 141A4 is set to an appropriate width in accordance with the radiation characteristics, and the distance between the pair of slots is set to the half length ( ⁇ / 2) is preferable.
  • the width of each of the pair of slots of the resonator 141A4 may be set to an appropriate width in accordance with the radiation characteristics of the resonator 141A4, and is preferably narrower than the thickness of the insulating layer 144A.
  • the resonator 141A4 is formed together with the wiring layer 142A4 and the pad 146A4, for example, by patterning a copper foil formed on the surface on the positive side in the Z-axis direction of the insulating layer 144A4.
  • the wiring layer 142A4 is held at the ground potential.
  • the wiring layer 142A4 is formed on the surface of the insulating layer 144A4 on the positive side in the Z-axis direction, excluding the pair of slots of the resonator 141A4 and the pad 146A4.
  • the wiring layer 142A4 is connected to the wiring layer 143A4 through the via 145A41.
  • the wiring layers 142A4 and 143A4 are held at the ground potential.
  • the wiring layer 142A4 is formed together with the resonator 141A4 and the pad 146A4 by patterning a copper foil formed on the surface on the positive side in the Z-axis direction of the insulating layer 144A4.
  • the wiring layer 143A4 is formed on the entire surface of the insulating layer 144A4 on the Z axis negative direction side.
  • the wiring layer 143A4 is connected to the wiring layer 142A4 through the via 145A41 and is held at the ground potential.
  • the wiring layer 143A4 is connected to the pad 146A4 by the via 145A42.
  • the insulating layer 144A4 is, for example, an insulating layer obtained by impregnating glass fiber with an epoxy resin when the substrate 140A4 is a printed circuit board conforming to the FR-4 standard.
  • an inner wiring layer of the insulating layer 144A4 is not shown, but an inner wiring layer may be formed in the insulating layer 144A4.
  • the via 145A41 connects the wiring layers 142A4 and 143A4.
  • a large number of vias 145A41 are formed so as to connect the wiring layers 142A4 and 143A4 over the whole in a plan view.
  • the via 145A41 is not formed between the resonator 141A4 and the pad 146A4.
  • a portion of the wiring layer 142A4 that is located between the resonator 141A4 and the pad 146A4 in plan view and is not connected to the via 145A41 is referred to as a waveguide portion 142A41.
  • the waveguide portion 142A41 and the corresponding portion of the wiring layer 143A4 constitute the waveguide 147A4.
  • the via 145A41 is formed on the entire surface of the wiring layer 142A4 in plan view, excluding the waveguide portion 142A41 and the area indicated by the broken-line frame on the Y-axis positive direction side and Y-axis negative direction side of the circuit device 150A. .
  • the "-" marks on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side indicate that the via 145A41 is formed to the ends of the wiring layer 142A4 on the Y-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side. .
  • the vias 145A41 are not formed because the terminals of the circuit device 150A are formed.
  • the pitch of the vias 145A41 thus formed is set so that, for example, the interval between the adjacent vias 145A41 is less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the via 145A42 connects the pad 146A4 and the wiring layer 143A4.
  • the pad 146A4 is formed at a position corresponding to the position of the terminal of the circuit device 150A, and the end on the X axis negative direction side is connected to the terminal of the circuit device 150A by the bump 151A4.
  • the end of the pad 146A4 on the X axis positive direction side is connected to the wiring layer 143A4 by a via 145A42.
  • the pad 146A4 is a rectangular pad that is long in the X-axis direction and short in the Y-axis direction in plan view.
  • the pad 146A4 is surrounded on all sides by the wiring layer 142A4.
  • the pad 146A4 is formed together with the resonator 141A4 and the wiring layer 142A4 by patterning a copper foil formed on the surface of the insulating layer 144A4 on the Z axis positive direction side. Is done.
  • the via 145A42 and the pad 146A4 function as a resonator and radiate a signal transmitted from the circuit device 150A into the waveguide 147A4.
  • the waveguide 147A4 is located between the resonator 141A4 and the pad 146A4 in a plan view in the wiring layer 142A4, and the waveguide 142A41 that is a portion to which the via 145A41 is not connected, and the waveguide in the wiring layer 143A4. This is a transmission path constructed by a portion corresponding to 142A41.
  • the waveguide 147A4 is an example of a first transmission line.
  • the waveguide formed on the substrate 140B is an example of the second transmission path.
  • the waveguide 147A4 can transmit electromagnetic waves bidirectionally between the via 145A42 connected to the pad 146A4 and the resonator 141A4.
  • a signal output from the circuit device 150A through the bump 151A1 is transmitted by the waveguide 147A4 through the pad 146A4 and the via 145A42.
  • the signal input to the resonator 141A4 is transmitted to the via 145A442 through the waveguide 247A4, and is transmitted to the circuit device 150A through the pad 146A4 and the bump 151A4.
  • the substrates 140A and 140B of the wireless communication device 100 are connected between the circuit device 150A and the resonator 141A by the transmission paths of the substrates 140A1 to 140A4 described with reference to FIGS.
  • the signal transmission is possible between the circuit device 150B and the resonator 141B.
  • a signal is transmitted between the resonator 121A1 and the circuit device 150A by transmitting a signal between the resonator 123A1 of the resonator 120A described with reference to FIGS. 3 and 4 and the resonator 141A. be able to.
  • a signal can be transmitted between the resonator 121B1 and the circuit device 150B by transmitting a signal between the resonator 123B1 of the resonance device 120B and the resonator 141B.
  • wireless communication is performed between the resonator 121A1 of the resonance device 120A and the resonator 121B1 of the resonance device 120B in a state where the wireless communication devices 100A and 100B are arranged close to each other.
  • signals can be transmitted and received between the circuit devices 150A and 150B.
  • the distance between the resonators 121A1 and 121B1 is set, for example, to a distance of about half ( ⁇ / 2) or one quarter ( ⁇ / 4) or less of the wavelength ( ⁇ ) at the communication frequency of wireless communication. do it. This is the distance given as a neighborhood solution.
  • the resonators 121A1 and 121B1 can be coupled, and efficient signal transmission can be performed between the resonators 121A and 121B. it can.
  • the wireless communication apparatus 100 when the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment performs data communication at a transmission rate of 1 Gbps, the communication frequency band is required to be about 1 GHz, and the carrier wave frequency is a millimeter wave band sufficiently higher than the communication frequency band.
  • the communication used is advantageous.
  • the distance between the resonators 121A1 and 121B1 is, for example, several millimeters to several tens of millimeters. This should be set to a degree.
  • the resonator 121A is located outside the wall 110A1 of the housing 110A
  • the resonator 121B is located outside the wall 110B1 of the housing 110B.
  • the electromagnetic wave (signal) radiated from the resonator 121A1 reaches the resonator 121B1 without being blocked by the surrounding structure or the like.
  • the electromagnetic wave (signal) radiated from the resonator 121B1 reaches the resonator 121A1 without being blocked by surrounding structures or the like.
  • electromagnetic waves are efficiently transmitted between the wireless communication device 100A having the resonator 121A1 and the wireless communication device 100B having the resonator 121B1. It can be carried out.
  • the wireless communication apparatus 100 it is possible to provide the wireless communication apparatus 100 with good transmission efficiency. Further, according to Embodiment 1, it is possible to provide radio communication apparatuses 100A and 100B with good transmission efficiency.
  • FIG. 12 is a diagram showing a cross-sectional structure of the wireless communication device 10 of the comparative example.
  • the wireless communication device 10 of the comparative example includes housings 11A and 11B, substrates 12A and 12B, antenna modules 13A1, 13A2, 13B1, and 13B2, and modules 14A1 to 14A4 and 14B1 to 14B4.
  • the wireless communication device 10 of the comparative example does not perform wireless communication between the casings 110A and 110B by the resonators 121A1 and 123A1 and the like as in the wireless communication device 100 of the first embodiment, but the antenna modules 13A1 and 13A2 , 13B1 and 13B2 are used to perform wireless communication between the casings 11A and 11B.
  • the casings 11A and 11B are, for example, metal casings, and have openings 11A1, 11A2, 11B1, and 11B2, respectively.
  • the casings 11A and 11B are arranged close to each other in parallel.
  • Boards 12A and 12B are disposed inside the casings 11A and 11B, respectively.
  • the boards 12A and 12B are, for example, printed boards (PCB: Printed Circuit Circuit Board) conforming to the FR-4 (Flame Retardant Type 4) standard, and have a plurality of wiring layers disposed on the front surface, the inner layer, and the back surface. Including.
  • PCB printed Circuit Circuit Board
  • FR-4 Freme Retardant Type 4
  • the antenna modules 13A1 and 13A2 include at least an antenna and are mounted on the substrate 12A to emit or receive electromagnetic waves.
  • the antenna modules 13B1 and 13B2 have at least antennas mounted on the substrate 12B, and emit or receive electromagnetic waves.
  • the antenna modules 13A1, 13A2, 13B1, and 13B2 are patch antennas, for example, and radiate electromagnetic waves radially from the radiation surface.
  • the antenna modules 13A1, 13A2, 13B1, and 13B2 are referred to as antennas.
  • the modules 14A1 to 14A4 and 14B1 to 14B4 are, for example, circuit devices that generate communication signals and the like, and transmit signals to and from the antennas 13A1, 13A2, 13B1, and 13B2 via the boards 12A and 12B. Do.
  • the antenna 13A2 and the antenna 13B2 are arranged in the opening 11A2.
  • 11B2 can transmit and receive electromagnetic waves.
  • the wireless communication device 10 can perform wireless communication between the antenna 13A2 and the antenna 13B2.
  • the antenna 13A2 is offset to the inside of the housing 11A from the opening 11A2 of the housing 11A.
  • the antenna 13B2 is offset to the inside of the housing 11A from the opening 11A2 of the housing 11A.
  • the distance between the antennas 13A2 and 13B2 is not a short distance as given by the neighborhood solution, but is a longer distance, for example, about 10 times the wavelength.
  • the electromagnetic waves indicated by the arrows ⁇ 1 and ⁇ 2 are radiated from the antenna 13B2 through the opening 11B2 to the outside of the housing 11B, but do not pass through the opening 11A2 of the housing 11A, and the housings 11A and 11B. Propagates horizontally between them.
  • electromagnetic waves indicated by arrows ⁇ 3 and ⁇ 4 are radiated from the antenna 13B2 and propagate through the inside of the housing 11B without passing through the opening 11B2.
  • the reflected wave of the electromagnetic wave indicated by the arrow ⁇ 4 is also generated as indicated by the dashed arrow. Since this reflected wave has a delay, it directly affects the direct wave ⁇ .
  • the wireless communication device 10 shown in FIG. 12 has a transmission efficiency higher than that of the wireless communication device 100 of Embodiment 1 (see FIG. 1). Not good.
  • FIG. 13 is a diagram showing a wireless communication apparatus 100 according to a modification of the first embodiment.
  • a recess 110A3 and a recess 110B3 are formed in the wall 110A1 of the housing 110A and the wall 110B1 of the housing 110B, respectively.
  • the recess 110A3 is an example of a first recess
  • the recess 110B3 is an example of a second recess.
  • the concave portions 110A3 and 110B3 are portions recessed from the wall portions 110A1 and 110B1 to the inside of the housings 110A and 110B, respectively.
  • the openings 110A2 and 110B2 are formed in the recesses 110A3 and 110B3.
  • the distance between the wall 110A1 of the housing 110A and the wall 110B1 of the housing 110B is very short, and a distance necessary for wireless communication cannot be secured between the resonator 121A1 and the resonator 121B1. Even in this case, a longer distance can be secured between the resonator 121A1 and the resonator 121B1 by providing the recesses 110A3 and 110B3.
  • the offset amount of the recesses 110A3 and 110B3 with respect to the wall portions 110A1 and 110B is the contact between the resonator 121A1 and the resonator 121B1.
  • the length may be set appropriately.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing wireless communication apparatus 200 and electronic apparatus 520 of the second embodiment.
  • the wireless communication device 200 according to the second embodiment is obtained by replacing the resonance devices 120A and 120B of the wireless communication device 100 according to the first embodiment with resonance devices 220A and 220B.
  • Resonance devices 220A and 220B have a configuration in which attenuation units 210A and 210B are added to resonance devices 120A and 120B of wireless communication device 100 of the first embodiment.
  • the electronic device 520 of the second embodiment is obtained by replacing the wireless communication device 100 included in the electronic device 500 of the first embodiment with the wireless communication device 200 of the second embodiment.
  • wireless communication device 200 includes wireless communication devices 200A and 200B
  • electronic device 520 includes electronic devices 520A and 520B.
  • FIG. 15 will be used in addition to FIG.
  • FIG. 15 is a plan view showing the resonator 121A and the attenuation unit 210A of the resonance device 220A of the wireless communication device 200A of the second embodiment.
  • the resonance device 220A includes an attenuation unit 210A, a resonance substrate 221A, a waveguide 122A, and a resonance substrate 123A.
  • the resonance device 220B includes an attenuation unit 210B, a resonance substrate 221B, a waveguide 122B, and a resonance substrate 123B.
  • the resonant substrate 221A includes a resonator 121A1, a resonator 221A2, and an insulating layer 221A3.
  • the insulating layer 221A3 is larger in plan view than the insulating layer 121A3 of the first embodiment.
  • the resonator 221A2 includes the ground element 221A21 connected to the waveguide 122A and the ground of the resonator 121A2 of the first embodiment. Larger than the element.
  • an attenuation portion 210A is formed around the resonator 121A1 of the insulating layer 221A3.
  • the attenuation unit 210A may be handled as a component of the resonance substrate 221A.
  • the resonant substrate 221B includes a resonator 121B1, a resonator 221B2, and an insulating layer 221B3.
  • the insulating layer 221B3 is larger in plan view than the insulating layer 121B3 of the first embodiment.
  • the resonator 221B2 includes a ground element 221B21 connected to the waveguide 122B, and the ground of the resonator 121B2 of the first embodiment. Larger than the element.
  • an attenuation portion 210B is formed around the resonator 121B1 of the insulating layer 221B3.
  • the attenuation unit 210B may be handled as a component of the resonance substrate 221B.
  • the attenuation part 210A is a rectangular annular member formed concentrically around the resonator 121A1 on one surface (the lower surface in FIG. 14) of the insulating layer 221A3.
  • the attenuating portion 210A is a member that attenuates electromagnetic waves and is formed so as to surround the four sides of the resonator 121A1.
  • the attenuation unit 210A is a member having an electrical resistance, for example.
  • the attenuation unit 210A is an example of a first attenuation unit.
  • the attenuator 210A attenuates or disappears a component propagating in a planar shape from the resonator 121A1 without reaching the resonator 121B1 facing the resonator 121A1 among the electromagnetic waves radiated from the resonator 121A1.
  • the attenuation unit 210A converts the electromagnetic wave propagating from the resonator 121A1 in the lateral direction (plane direction) into thermal energy or the like with resistance, and attenuates or disappears.
  • the attenuating unit 210A only needs to attenuate the electromagnetic wave propagating from the resonator 121A1 in the lateral direction (plane direction) to a power level that does not cause an adverse effect on the surroundings without completely disappearing.
  • FIG. 16 is a plan view showing an exemplary configuration of the attenuation unit 210A of the wireless communication apparatus 200A of the second embodiment.
  • the attenuation part 210A includes, for example, a plurality of metal resonance pattern units 210A1 formed in a rectangular annular region around the resonator 121A1 on one surface (the lower surface in FIG. 14) of the insulating layer 221A3. It is.
  • the metal resonance pattern unit 210A1 is formed concentrically around the resonator 121A1 on one surface (the lower surface in FIG. 14) of the insulating layer 221A3, and the distance between the centers of each metal resonance pattern unit 210A1 is the same length. It is arranged periodically. A resonance pattern in which a metal layer is formed is arranged in the metal resonance pattern unit 210A1.
  • FIG. 16 shows 128 metal resonance pattern units 210A1.
  • the 128 metal resonance pad pattern units 210A1 are periodically patterned in a lattice shape as shown in FIG.
  • the resonators of the metal resonance pattern unit 210A1 are periodically arranged to function to attenuate and absorb electromagnetic waves in a desired frequency band, that is, in the wireless carrier frequency band.
  • a metal pattern periodically arranged to suppress transmission at a specific frequency is also called an EBG (Electromagnetic Band-Gap) structure.
  • EBG Electromagnetic Band-Gap
  • Such a metal resonance pattern unit 210A1 is formed by, for example, lasing a rectangular annular metal layer formed concentrically around the resonator 121A1 on one surface (the lower surface in FIG. 14) of the insulating layer 221A3 by laser processing or the like. It can form by dividing
  • the metal resonance pattern unit 210A1 is realized by, for example, copper foil or aluminum foil.
  • the metal resonance pattern unit 210A1 is made of copper foil, for example, etching or laser processing of a copper foil formed in a concentric rectangular shape around the resonator 121A1 on one surface (the lower surface in FIG. 14) of the insulating layer 221A3 It can be formed by patterning with the above.
  • This copper foil may be the same as the copper foil for forming the resonator 121A1.
  • the metal resonance pattern unit 210A1 is made of aluminum foil
  • the aluminum foil is deposited by vapor deposition or the like in a rectangular annular region around the resonator 121A1 on one surface (the lower surface in FIG. 14) of the insulating layer 221A3.
  • aluminum foil can be formed by patterning by laser processing or the like.
  • the attenuation unit 210A formed in the resonance device 220A has been described with reference to FIGS. 15 and 16, but the same applies to the attenuation unit 210B formed in the resonance device 220B.
  • the attenuation unit 210B is an example of a second attenuation unit.
  • the wireless communication device 200 of the second embodiment similar to the wireless communication device 100 of the first embodiment, the wireless communication device 200A having the resonator 121A1 and the wireless communication device 200B having the resonator 121B1 It is possible to efficiently transmit electromagnetic waves (signals).
  • the radio communication apparatus 200 As described above, according to the second embodiment, it is possible to provide the radio communication apparatus 200 with good transmission efficiency. Further, according to Embodiment 2, it is possible to provide radio communication apparatuses 200A and 200B with good transmission efficiency.
  • the electronic device 520 including the wireless communication device 200 (200A, 200B) with good transmission efficiency.
  • radio communication apparatus 200 of the second embodiment when electromagnetic waves propagate from between resonators 121A1 and 121B1 between housings 110A and 110B, attenuation units 210A and 210B. Can attenuate the electromagnetic wave.
  • the radio communication apparatus 200 it is possible to provide the radio communication apparatus 200 with good transmission efficiency and better communication performance.
  • the wall 110A1 of the housing 110A and the wall 110B1 of the housing 110B is about an integral multiple of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, the wall It is possible to suppress the occurrence of resonance between the portions 110A1 and 110B1.
  • the wireless communication device 200 with further improved communication performance by suppressing the occurrence of resonance between the wall portions 110A1 and 110B1.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing wireless communication apparatus 300 and electronic apparatus 530 according to Embodiment 3.
  • the wireless communication device 300 according to the third embodiment is obtained by replacing the resonance devices 120A and 120B and the substrates 140A and 140B of the wireless communication device 100 according to the first embodiment with the resonance devices 320A and 320B and the substrates 340A and 340B.
  • Resonance devices 320A and 320B are different from resonance devices 120A and 120B of the first embodiment in that they are mounted on substrates 340A and 340B, respectively.
  • the electronic device 530 of the third embodiment is obtained by replacing the wireless communication device 100 included in the electronic device 500 of the first embodiment with the wireless communication device 300 of the third embodiment.
  • the wireless communication device 300 includes wireless communication devices 300A and 300B.
  • the wireless communication device 300A includes a housing 310A and a resonance device 320A.
  • the wireless communication device 300B includes a housing 310B and a resonance device 320B.
  • the electronic device 530 of Embodiment 3 includes an electronic device 530A and an electronic device 530B.
  • the electronic device 530A includes a wireless communication device 300A, a substrate 130A, a substrate 340A, and a circuit device 150A.
  • the electronic device 530B includes a wireless communication device 300B, a substrate 130B, a substrate 340B, and a circuit device 150B.
  • substrate 340A are handled as a component of the electronic device 530A here, the board
  • the board 130B and the board 340B are handled as components of the electronic device 530B here, the board 130B and the board 340B may be handled as components of the wireless communication apparatus 300B. That is, the wireless communication device 300B may be handled as including the housing 310B, the resonance device 320B, the substrate 130B, and the substrate 340B.
  • the housings 310A and 310B are, for example, metal housings, and have wall portions 310A1 and 310B1, respectively.
  • the casings 310A and 310B are arranged side by side with the wall portions 310A1 and 310B1 in proximity to each other and in a substantially parallel state.
  • the housing 310A is an example of a first housing
  • the housing 310B is an example of a second housing.
  • the wall portion 310A1 is an example of a first wall portion
  • the wall portion 310B1 is an example of a second wall portion.
  • the casings 310A and 310B have openings 310A2 and 310B2 formed in the walls 310A1 and 310B1, respectively.
  • the opening 310A2 is an example of a first opening
  • the opening 310B2 is an example of a second opening.
  • the openings 310A2 and 310B2 are rectangular openings in plan view. From the opening 310A2, the resonator 321A2 of the resonance device 320A faces the outside of the housing 310A through the insulating layer 321A3. Further, from the opening 310B2, the resonator 321B2 of the resonance device 320B faces the outside of the housing 310B via the insulating layer 321B3.
  • the sizes of the openings of the openings 310A2 and 310B2 in plan view are equal to or larger than the sizes of the resonance substrates 321A and 321B of the resonance devices 320A and 320B, respectively.
  • the size of the openings 310A2 and 310B2 in plan view may be set as appropriate so as not to interfere with electromagnetic wave radiation of the resonant substrates 321A and 321B.
  • FIG. 17 shows only the wall portion 310A1 in which the opening 310A2 is formed among the wall portions of the housing 310A.
  • the housing 310A includes the resonance device 320A, the substrates 130A and 340A, and the circuit device 150A. It is formed so as to surround (incorporate).
  • FIG. 17 shows only the wall portion 310B1 in which the opening 310B2 is formed among the wall portions of the housing 310B.
  • the housing 310B includes the resonance device 320B, the substrates 130B and 340B, and the circuit device 150B. Is formed so as to surround (internally).
  • the resonance devices 320A and 320B are mounted on the substrates 340A and 340B, respectively.
  • the resonance device 320A includes a resonance substrate 321A and a waveguide 322A.
  • the resonance device 320B includes a resonance substrate 321B and a waveguide 322B.
  • the resonance device 320A is an example of a first resonance device, and the resonance device 320B is an example of a second resonance device.
  • the waveguide 322A is an example of a first waveguide, and the waveguide 322B is an example of a second waveguide.
  • the resonance device 320A is mounted on the substrate 140A so that the resonator 321A2 of the resonance substrate 321A faces the outside of the housing 310A from the opening 310A2.
  • the waveguide 322A of the resonance device 320A may have a rectangular cross section, or may have a cross-sectional shape corresponding to FIG.
  • the resonator 321A2 is an example of a first resonator.
  • the resonance device 320B is mounted on the substrate 140B so that the resonator 321B2 of the resonance substrate 321B faces the outside of the housing 310B from the opening 310B2.
  • the waveguide 322B of the resonance device 320B may have a rectangular cross section, or may have a cross sectional shape corresponding to FIG.
  • the resonator 321B2 is an example of a second resonator.
  • the resonant substrate 321A has a first surface 321A1, a resonator 321A2, and an insulating layer 321A3.
  • the first surface 321A1 is a surface opposite to the surface connected to the waveguide 322A of the insulating layer 321A3, and the resonator 321A2 is formed on the surface connected to the waveguide 322A of the insulating layer 321A3. Yes.
  • the first surface 321A1 is, for example, the same as the first surface in FIG. 4B, and the insulating layer 321A3 occupies the entire surface, and there is no resonator.
  • the resonator 321A2 is formed, for example, by patterning a copper foil attached to the front and back surfaces of the insulating layer 321A3.
  • the resonant substrate 321A transmits electromagnetic waves by the resonator 321A2.
  • the radiation surface of the resonator 321A2 is located outside the housing 310A inside the opening 310A2 than the surface located inside the housing 310A of the wall portion 310A1.
  • the resonator 321A2 is disposed so that the radiation surface is located outside the housing 310A with respect to the inner surface of the housing 310A.
  • the resonant substrate 321B has a first surface 321B1, a resonator 321B2, and an insulating layer 321B3.
  • the first surface 321B1 is a surface opposite to the surface connected to the waveguide 322B of the insulating layer 321B3, and the resonator 321B2 is formed on the surface connected to the waveguide 322B of the insulating layer 321B3. Yes.
  • the first surface 321B1 occupies the entire surface of the insulating layer 321B3 as in the first surface of FIG. 4B, and there is no resonator.
  • the resonator 321B2 is formed, for example, by patterning a copper foil attached to the front surface and the back surface of the insulating layer 321B3.
  • the resonant substrate 321B transmits electromagnetic waves by the resonator 321B2.
  • the radiation surface of the resonator 321B2 is located outside the housing 310B inside the opening 310B2 rather than the surface located inside the housing 310B of the wall portion 310B1.
  • the resonator 321B2 is disposed such that the radiation surface is located outside the housing 310B with respect to the inner surface of the housing 310B.
  • the waveguides 322A and 322B are constructed of, for example, a metal film molded into a rectangular tube, or, for example, (B), (C), (D), and (E) of FIG. A modified rectangular shape as shown in FIG.
  • the metal film for example, a copper foil or a metal foil made of aluminum can be used. Since the inner surfaces of the waveguides 322A and 322B only have to be covered with a metal layer, a metal layer may be formed on the inner surface of a rectangular tubular or deformed rectangular resin member. Alternatively, a hollow waveguide shape having only a metal layer without an internal resin may be used.
  • the metal layer may be a metal layer made of copper or aluminum, for example.
  • the waveguides 322A and 322B have a configuration in which end portions 322A1 and 322B1 are added to the waveguides 122A and 122B of the first embodiment, respectively.
  • Each of the end portions 322A1 and 322B1 is a rectangular annular metal layer, and has a rectangular opening in plan view.
  • the waveguide 322A One end (the lower end in FIG. 17) of the waveguide 322A is connected to the resonator 321A2 of the resonance substrate 321A, and the end 322A1 at the other end (the upper terminal in FIG. 17) is soldered.
  • the ball 351A is connected to the wiring layer 342A of the substrate 340A.
  • the solder ball 351A may be a metal bump.
  • a plurality of solder balls 351A are arranged along a rectangular annular cross section of the waveguide 322A in plan view.
  • the interval between the adjacent solder balls 351A is set to be less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the waveguide 322A forms a waveguide between the resonator 321A2 and the resonator 341A of the substrate 340A.
  • the cross section of the waveguide 322A parallel to the resonance substrate 321A is rectangular.
  • the waveguide 322A transmits electromagnetic waves between the resonant substrate 321A and the resonator 341A of the substrate 340A.
  • one end (the upper end in FIG. 17) of the waveguide 322B is connected to the resonator 321B2 of the resonance substrate 321B, and the end 322B1 at the other end (the lower terminal in FIG. 17).
  • the end 322B1 at the other end are connected to the wiring layer 342B of the substrate 340B by solder balls 351B.
  • a plurality of solder balls 351B are arranged along a rectangular annular cross section of the waveguide 322B in plan view.
  • the interval between the adjacent solder balls 351B is set to be less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the waveguide 322B forms a waveguide between the resonator 321B2 and the resonator 341B of the substrate 340B.
  • the cross section of the waveguide 322B parallel to the resonance substrate 321B is rectangular.
  • the waveguide 322B transmits electromagnetic waves between the resonant substrate 321B and the resonator 341B of the substrate 340B.
  • the substrates 130A and 130B are disposed inside the casings 310A and 310B, respectively, and the substrates 340A and 340B are mounted thereon.
  • the substrates 340A and 340B are mounted on the substrates 130A and 130B inside the housings 310A and 310B, respectively.
  • the boards 340A and 340B are, for example, printed boards conforming to the FR-4 standard.
  • the substrate 340A is an example of a first substrate
  • the substrate 340B is an example of a second substrate.
  • the substrate 340A includes a resonator 341A, wiring layers 342A and 343A, an insulating layer 344A, and a via 345A.
  • the resonator 341A and the wiring layers 342A and 343A are formed by patterning a copper foil attached to the front surface and the back surface of the insulating layer 344A.
  • the resonator 341A transmits electromagnetic waves to and from the resonator 321A2 of the resonance device 320A.
  • the wiring layers 342A and 343A are held at the ground potential.
  • a circuit device 150A is mounted on the wiring layer 342A via the solder ball 151A, and an end 322A1 of the waveguide 322A is connected via the solder ball 351A.
  • the substrate 340A is connected to the substrate 130A through the wiring layer 343A.
  • the substrate 340B includes a resonator 341B, wiring layers 342B and 343B, an insulating layer 344B, and a via 345B.
  • the resonator 341B and the wiring layers 342B and 343B are formed by patterning a copper foil attached to the front surface and the back surface of the insulating layer 344B.
  • the resonator 341B transmits electromagnetic waves to and from the resonator 321B2 of the resonance device 320B.
  • the wiring layers 342B and 343B are held at the ground potential.
  • the circuit device 150B is mounted on the wiring layer 342B via the solder ball 151B, and the end 322B1 of the waveguide 322B is connected via the solder ball 351B.
  • the substrate 340B is connected to the substrate 130B through the wiring layer 343B.
  • the circuit devices 150A and 150B are flip-chip mounted on the substrates 340A and 340B by being connected to the substrates 340A and 340B via solder balls 151A and 151B, respectively, and being fixed by the underfill materials 152A and 152B.
  • the circuit devices 150A and 150B are connected to the resonators 341A and 341B via the transmission lines of the substrates 340A and 340B, respectively.
  • the configuration of the transmission paths of the circuit devices 150A and 150B is the same as that shown in any of FIGS. 7 to 11 in the first embodiment.
  • signals can be transmitted and received between the resonator 321A2 of the wireless communication device 300A and the circuit device 150A of the electronic device 530A including the wireless communication device 300A.
  • signals can be transmitted and received between the resonator 321B2 of the wireless communication device 300B and the circuit device 150B of the electronic device 530B including the wireless communication device 300B.
  • Electromagnetic waves can be efficiently transmitted to and from 150B.
  • the radio communication apparatus 300 As described above, according to the third embodiment, it is possible to provide the radio communication apparatus 300 with good transmission efficiency. Moreover, according to Embodiment 3, it is possible to provide radio communication apparatuses 300A and 300B with good transmission efficiency. Further, according to Embodiment 3, it is possible to provide electronic devices 530, 530A, and 530B with good transmission efficiency.
  • the transmission efficiency of electromagnetic waves is improved because the radiation surfaces of the resonators 321A2 and 321B2 that perform communication between the wireless communication devices 300A and 300B are the housing 310A, This is because the wall portions 310A1 and 310B1 of the 310B are located outside the inner wall surfaces 310A11 and 310B11.
  • the radiating surfaces of the resonators 321A2 and 321B2 are positioned outside the inner wall surfaces 310A11 and 310B11 of the wall portions 310A1 and 310B1, respectively, there is no object that blocks the electromagnetic waves between the resonators 321A2 and 321B2. .
  • the radio communication apparatus 300 according to Embodiment 3 can obtain good transmission efficiency of electromagnetic waves.
  • the resonators 321A2 and 321B2 are close enough to obtain a neighborhood solution.
  • the radiation surfaces of the resonators 321A2 and 321B2 are positioned outside the housings 310A and 310B inside the openings 310A2 and 310B2 and outside the inner wall surfaces 310A11 and 310B11 of the housing 310A, respectively.
  • the form is shown.
  • the radiation surfaces of the resonators 321A2 and 321B2 May be located inside the casings 310A and 310B with respect to the inner wall surfaces 310A11 and 310B11.
  • the positional relationship between the resonator 321A2 and the opening 310A2 can be defined so that the electromagnetic wave radiated from the resonator 321A2 is radiated from the opening 310A2 to the outside of the housing 310A without being reflected by the inner wall surface 310A11.
  • the radiation surface of the resonator 321A2 may be located inside the housing 310A with respect to the inner wall surface 310A11.
  • the positional relationship between the resonator 321B2 and the opening 310B2 is defined so that the electromagnetic wave radiated from the resonator 321B2 is radiated from the opening 310B2 to the outside of the housing 310B without being reflected by the inner wall surface 310B11.
  • the radiation surface of the resonator 321B2 may be located inside the housing 310B with respect to the inner wall surface 310B11.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a wireless communication apparatus 300 according to a modification of the third embodiment.
  • a wireless communication device 300C according to a modification of the third embodiment is obtained by adding resonance substrates 323A and 323B to the resonance devices 320A and 320B of the wireless communication device 200 according to the second embodiment.
  • the wireless communication device 300C includes wireless communication devices 300D and 300E.
  • an electronic device 530C includes an electronic device 530D and an electronic device 530E.
  • a resonance device 320A shown in FIG. 18 includes a resonance substrate 321A, a waveguide 322A, and a resonance substrate 323A.
  • a resonance device 320A shown in FIG. 18 includes a resonance substrate 323A instead of the end 322A1 of the resonance device 320A shown in FIG.
  • the resonant substrate 323A includes a ground element 323A11, a resonator 323A2, an insulating layer 323A3, and a via 323A4.
  • the resonant substrate 323A is connected to the other end (the upper terminal in FIG. 17) of the waveguide 322A.
  • the ground element 323A11 on the first surface 323A1 is connected to the wiring layer 342A via the solder ball 351A.
  • the solder ball 351A may be a metal bump.
  • the resonator 323A2 transmits an electromagnetic wave between the resonator 321A2 and the resonator 341A via the waveguide 322A.
  • the ground element 323A11 is formed on the first surface 323A1 which is one surface (the upper surface in FIG. 18), and the resonator 323A2 is formed on the other surface (the lower surface in FIG. 18). Is formed.
  • a via 323A4 is formed in the insulating layer 323A3.
  • the via 323A4 is connected to the solder ball 351A via the ground element 323A11 around the first surface 323A1, whereby the waveguide 322A is held at the ground potential.
  • the resonance device 320B shown in FIG. 18 includes a resonance substrate 321B, a waveguide 322B, and a resonance substrate 323B.
  • a resonance device 320B shown in FIG. 18 includes a resonance substrate 323B instead of the end 322B1 of the resonance device 320B shown in FIG.
  • the resonant substrate 323B includes a ground element 323B11, a resonator 323B2, an insulating layer 323B3, and a via 323B4.
  • the resonant substrate 323B is connected to the other end (the lower terminal in FIG. 17) of the waveguide 322B.
  • the ground element 323B11 side of the first surface 323B1 is connected to the wiring layer 342B via the solder balls 351B.
  • the resonator 323B2 transmits an electromagnetic wave between the resonator 321B2 and the resonator 341B via the waveguide 322B.
  • the ground element 323B11 is formed on the first surface 323B1 which is one surface (the lower surface in FIG. 18), and the resonator 323B2 is formed on the other surface (the upper surface in FIG. 18). Is formed.
  • a via 323B4 is formed in the insulating layer 323B3.
  • the via 323B4 is connected to the solder ball 351B via the ground element 323B11 around the first surface 323B1, whereby the waveguide 322B is held at the ground potential.
  • FIGS. 19 to 22 are diagrams showing a resonance device 320A of the wireless communication device 300 according to the third embodiment.
  • 20 and 22 are bottom views, and FIGS. 19 and 21 are cross-sectional views.
  • 19 and 21 the resonance device 320A and the substrate 140A are shown upside down from FIG. 19 to 22, an XYZ coordinate system, which is an orthogonal coordinate system, is defined as shown.
  • the resonance device 320A includes a resonance substrate 321A, a waveguide 322A, and a resonance substrate 323A.
  • the substrate 340A includes a resonator 341A, wiring layers 342A and 343A, an insulating layer 344A, and a via 345A.
  • the resonant substrate 321A has a resonator 321A2 and an insulating layer 321A3.
  • the resonator 321A2 may have a configuration like the second surface shown in FIG.
  • the first surface 321A1 is the surface of the insulating layer 321A3.
  • the resonator 321A2 may have a configuration like the second surface shown in FIG.
  • the resonant substrate 323A includes a ground element 323A11, a resonator 323A2, an insulating layer 323A3, and a via 323A4.
  • the resonator 323A2 may be configured as shown on the second surface of FIG. 4A or FIG. 4C, for example.
  • the first surface 323A1 is the surface of the insulating layer 323A3.
  • first surface 323A1 and the ground element 323A11 may be configured as shown in FIG. 20, for example.
  • the center of the first surface 323A1 is the surface of the insulating layer 323A3, and has an octagonal annular ground element 323A11 around it.
  • the ground element 323A11 is connected to the resonator 323A2 via the via 323A4. As shown in FIG. 20, there are a plurality of vias 323A4, and the interval between adjacent vias 323A4 is set to be less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, more preferably, ⁇ / 4 or less.
  • the wiring layers 342A and 343A of the substrate 340A are connected by vias 345A, and the wiring layer 342A is connected to the ground layer of the substrate 130 (see FIG. 18) via the vias 345A and the wiring layers 343A. Is held at the ground potential.
  • a plurality of solder balls 351A are arranged along the rectangular annular cross section of the waveguide 322A in plan view.
  • the interval between the adjacent solder balls 351A is set to be less than half of the wavelength ⁇ at the communication frequency of wireless communication, and more preferably ⁇ / 4 or less.
  • the plurality of arranged solder balls 351A may be a plurality of arranged metal bumps.
  • a plurality of vias 323A4 are formed in the insulating layer 323A3 of the resonant substrate 323A, the ground element 323A11 and the resonator 323A2 are connected by the via 323A4, and the ground element 323A11 and the resonator 341A are connected by the solder ball 351A.
  • the resonance device 320A and the transmission path of the substrate 340 can be connected.
  • the transmission efficiency is good as in the wireless communication device 300 shown in FIG. Can be realized.
  • the resonator 323A may include a larger number of vias 323A4 so as to be arranged in two rows on the inner peripheral side and the outer peripheral side.
  • the wireless communication device 300C may include a larger number of solder balls 351A so as to be arranged in two rows on the inner peripheral side and the outer peripheral side.
  • the board 340A of the wireless communication device 300C may include a larger number of vias 345A.

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Abstract

 伝送効率の良好な無線通信装置、及び、電子装置を提供する。 無線通信装置は、第1開口部を有する第1筐体と、前記第1筐体に対向して配置され、前記第1開口部に対向して開口される第2開口部を有する第2筐体と、第1共振器を有し、前記第1共振器が前記第1開口部から外側を向くように前記第1筐体の内部に配設される第1共振装置と、第2共振器を有し、前記第2共振器が前記第2開口部から外側を向くとともに前記第1共振器に対向するように、前記第2筐体の内部に配設される第2共振装置とを含む。

Description

無線通信装置、及び、電子装置
 本発明は、無線通信装置、及び、電子装置に関する。
 従来より、ミリ波通信機能を内蔵するAV(Audio Visual)機器において、ミリ波通信用の第1の窓枠が設けられたAV機器の筐体ケースと、前記第1の窓枠に取り付けられ、ミリ波信号を通過する第1の窓とを含むAV機器がある(例えば、特許文献1参照)。
 このAV機器は、前記第1の窓の内部に位置し、ミリ波信号を放射するアンテナ付半導体チップと、前記第1の窓と、前記アンテナ付半導体チップとの間の前記筐体ケースに設けられた誘電体導波路又は導波路溝で実現される導波路とをさらに含む。
 このAV機器では、前記アンテナ付半導体チップから放射されたミリ波信号は、前記導波路及び前記第1の窓を介して外部に放射される。
特開2007-180742号公報
 従来のAV機器は、他のAV機器と無線通信を行う際に、上述のように、アンテナ付半導体チップから放射されるミリ波信号を、導波路及び第1の窓を介して外部に放射するため、無線通信の伝送効率が低かった。
 そこで、伝送効率の良好な無線通信装置、及び、電子装置を提供することを目的とする。
 本発明の実施の形態の無線通信装置は、第1開口部を有する第1筐体と、前記第1筐体に対向して配置され、前記第1開口部に対向して開口される第2開口部を有する第2筐体と、第1共振器を有し、前記第1共振器が前記第1開口部から外側を向くように前記第1筐体の内部に配設される第1共振装置と、第2共振器を有し、前記第2共振器が前記第2開口部から外側を向くとともに前記第1共振器に対向するように、前記第2筐体の内部に配設される第2共振装置とを含む。
 伝送効率の良好な無線通信装置、及び、電子装置を提供することができる。
実施の形態1の無線通信装置100と電子装置500を示す断面図である。 実施の形態1の無線通信装置100の共振装置の導波管の断面を示す図である。 実施の形態1の無線通信装置100の共振装置120Aを示す図である。 共振装置120Aの第一面と第二面の平面パターンのバリエーションを示す図である。 実施の形態1の変形例の無線通信装置100の共振装置120A1を示す図である。 図4に示す共振装置120A1の共振基板123Aの第一面と第二面の平面パターンのバリエーションを示す図である。 実施の形態1の無線通信装置100の基板140A1の構造を示す図である。 実施の形態1の無線通信装置100の基板140A2の構造を示す図である。 実施の形態1の無線通信装置100の基板140A3の構造を示す図である。 実施の形態1の無線通信装置100の基板140A4の構造を示す図である。 実施の形態1の無線通信装置100の基板140A4の構造を示す図である。 比較例の無線通信装置10の断面構造を示す図である。 実施の形態1の変形例の無線通信装置100を示す図である。 実施の形態2の無線通信装置200と電子装置520を示す断面図である。 実施の形態2の無線通信装置200Aの共振装置220Aの共振器121A及び減衰部210Aを示す平面図である 実施の形態2の無線通信装置200Aの減衰部210Aの例示的な構成を示す平面図である。 実施の形態3の無線通信装置300と電子装置530を示す断面図である。 実施の形態3の変形例による無線通信装置300を示す図である。 実施の形態3の無線通信装置300の共振装置320Aを示す図である。 実施の形態3の無線通信装置300の共振装置320Aを示す図である。 実施の形態3の無線通信装置300の共振装置320Aを示す図である。 実施の形態3の無線通信装置300の共振装置320Aを示す図である。
 以下、本発明の無線通信装置、及び、電子装置を適用した実施の形態について説明する。
 <実施の形態1>
 図1は、実施の形態1の無線通信装置100と電子装置500を示す断面図である。図2は、実施の形態1の無線通信装置100の共振装置の導波管の断面を示す図である。
 実施の形態1の無線通信装置100は、無線通信装置100A、100Bを含む。無線通信装置100Aは、筐体110Aと共振装置120Aを含む。無線通信装置100Bは、筐体110Bと共振装置120Bを含む。
 実施の形態1の電子装置500は、電子装置500Aと電子装置500Bを含む。電子装置500Aは、無線通信装置100A、基板130A、基板140A、及び回路装置150Aを含む。同様に、電子装置500Bは、無線通信装置100B、基板130B、基板140B、及び回路装置150Bを含む。
 なお、ここでは、基板130Aと基板140Aを電子装置500Aの構成要素として取り扱うが、基板130Aと基板140Aは、無線通信装置100Aの構成要素として取り扱ってもよい。すなわち、無線通信装置100Aが、筐体110A、共振装置120A、基板130A、及び基板140Aを含むものとして取り扱ってもよい。
 同様に、ここでは、基板130Bと基板140Bを電子装置500Bの構成要素として取り扱うが、基板130Bと基板140Bは、無線通信装置100Bの構成要素として取り扱ってもよい。すなわち、無線通信装置100Bが、筐体110B、共振装置120B、基板130B、及び基板140Bを含むものとして取り扱ってもよい。
 筐体110A、110Bは、例えば、金属製の筐体であり、それぞれ、壁部110A1、110B1を有する。筐体110A及び110Bは、壁部110A1と110B1とを近接させるとともに、略平行にした状態で、並べて配設される。筐体110Aは第1筐体の一例であり、筐体110Bは第2筐体の一例である。壁部110A1は第1壁部の一例であり、壁部110B1は第2壁部の一例である。
 筐体110A、110Bは、それぞれ、壁部110A1、110B1に形成される開口部110A2、110B2を有する。開口部110A2は第1開口部の一例であり、開口部110B2は第2開口部の一例である。
 図1には、開口部110A2、110B2に、それぞれ、共振装置120A、120Bの導波管122A、122Bが嵌め込まれている状態を示す。開口部110A2、110B2は、導波管122A、122Bの断面形状に合わせた平面視で矩形状の開口部である。
 なお、図1には、筐体110Aの壁部のうち、開口部110A2が形成される壁部110A1のみを示すが、筐体110Aは、共振装置120A、基板130A、140A、及び回路装置150Aを囲む(内蔵する)ように形成されている。同様に、図1には、筐体110Bの壁部のうち、開口部110B2が形成される壁部110B1のみを示すが、筐体110Bは、共振装置120B、基板130B、140B、及び回路装置150Bを囲む(内蔵する)ように形成されている。
 共振装置120A、120Bは、それぞれ、開口部110A2、110B2に嵌め込まれている。共振装置120Aは、共振基板121A、導波管122A、及び共振基板123Aを含む。同様に、共振装置120Bは、共振基板121B、導波管122B、及び共振基板123Bを含む。共振装置120Aは第1共振装置の一例であり、共振装置120Bは第2共振装置の一例である。導波管122Aは第1導波管の一例であり、導波管122Bは第2導波管の一例である。
 共振装置120Aは、開口部110A2から共振基板121Aの共振器121A1が筐体110Aの外側を向くように、開口部110A2に嵌め込まれている。共振装置120Aの導波管122Aは、矩形状の断面を有するため、開口部110A2は導波管122Aの断面形状に合わせて矩形状に開口されている。共振器121A1は第1共振器の一例である。
 共振器121A1の放射面は、壁部110A1の筐体110Aの内側に位置する面よりも、筐体110Aの外側に位置する。すなわち、共振器121A1は、放射面が筐体110Aの内壁面110A11よりも筐体110Aの外側に位置するように配設されている。
 これは、共振器121A1から放射される電磁波が筐体110Aの内部を伝搬せず、筐体110Aの外部を伝搬するようにするためである。
 同様に、共振装置120Bは、開口部110B2から共振基板121Bの共振器121B1が筐体110Bの外側を向くように、開口部110B2に嵌め込まれている。共振装置120Bの導波管122Bは、矩形状の断面を有するため、開口部110B2は導波管122Bの断面形状に合わせて矩形状に開口されている。共振器121B1は第2共振器の一例である。
 共振器121B1の放射面は、壁部110B1の筐体110Bの内側に位置する面よりも、筐体110Bの外側に位置する。すなわち、共振器121B1は、放射面が筐体110B1の内壁面110B11よりも筐体110Bの外側に位置するように配設されている。
 これは、共振器121B1から放射される電磁波が筐体110Bの内部を伝搬せず、筐体110Bの外部を伝搬するようにするためである。
 共振基板121Aは、共振器121A1、共振器121A2、及び絶縁層121A3を有する。共振器121A1は、絶縁層121A3の導波管122Aに接続される面とは反対側の面に形成されており、共振器121A2は、絶縁層121A3の導波管122Aに接続される面に形成されている。
 共振器121A1と121A2は、例えば、絶縁層121A3の表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。共振基板121Aは、共振器121A1と121A2との間で電磁波を伝送する。
 同様に、共振基板121Bは、共振器121B1、共振器121B2、及び絶縁層121B3を有する。共振器121B1は、絶縁層121B3の導波管122Bに接続される面とは反対側の面に形成されており、共振器121B2は、絶縁層121B3の導波管122Bに接続される面に形成されている。
 共振器121B1と121B2は、例えば、絶縁層121B3の表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。共振基板121Bは、共振器121B1と121B2との間で電磁波を伝送する。
 導波管122A、122Bは、例えば、図2の(A)に示すような断面をした矩形管状に成型した金属膜で構築される。または、例えば、導波管は図2の(B)、(C)、(D)、(E)に示すように、矩形管状の外部または内部の四隅を斜め45度に変形させ八角形にしたもの、または、矩形管状の外部または内部の四隅を円弧状に変形させたものでもよい。このように角がとれた形にすることで、形成しやすくなる、または、筐体開口部に嵌めやすくなる。金属膜としては、例えば、銅箔又はアルミニウム製の金属箔を用いることができる。導波管122A、122Bは、内面が金属層で覆われていればよいため、矩形管状または変形矩形状の樹脂部材の内表面に金属層を形成したものであってもよい。または、内部樹脂は無く金属層のみの空洞導波管形状でもよい。金属層は、例えば、銅又はアルミニウム製の金属層であればよい。 導波管122Aは、共振器121A2及び共振器123A2の金属層に接続され、共振器121A2及び共振器123A2の金属層と同電位に保持される。同様に、導波管122Bは、共振器121B2及び共振器123B2の金属層に接続され、共振器121B2及び共振器123B2の金属層と同電位に保持される。なお、詳細な構成は、図4を用いて後述する。
 導波管122Aの一端(図1中の下側の端部)は、共振基板121Aの共振器121A2に接続されており、他端(図1中の上側の端子)は、共振基板123Aの共振器123A2に接続されている。導波管122Aは、共振器121A2と共振器123A2との間に導波路を形成する。
 導波管122Aの共振基板121A、123Aに平行な断面は、矩形状である。導波管122Aは、共振基板121Aと123Aとの間で、電磁波を伝送する。
 同様に、導波管122Bの一端(図1中の上側の端部)は、共振基板121Bの共振器121B2に接続されており、他端(図1中の下側の端子)は、共振基板123Bの共振器123B2に接続されている。導波管122Bは、共振器121B2と共振器123B2との間に導波路を形成する。
 導波管122Bの共振基板121B、123Bに平行な断面は、矩形状である。導波管122Bは、共振基板121Bと123Bとの間で、電磁波を伝送する。
 共振基板123Aは、共振器123A1、共振器123A2、及び絶縁層123A3を有する。共振器123A1は、絶縁層123A3の導波管122Aに接続される面とは反対側の面に形成されており、共振器123A2は、絶縁層123A3の導波管122Aに接続される面に形成されている。共振器123A1は第3共振器の一例である。
 共振器123A1と123A2は、例えば、絶縁層123A3の表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。共振基板123Aは、共振器123A1と123A2との間で電磁波を伝送する。また、共振器123A1は、基板140Aの共振器141Aとの間で電磁波を伝送する。
 同様に、共振基板123Bは、共振器123B1、共振器123B2、及び絶縁層123B3を有する。共振器123B1は、絶縁層123B3の導波管122Bに接続される面とは反対側の面に形成されており、共振器123B2は、絶縁層123B3の導波管122Bに接続される面に形成されている。共振器123B1は第4共振器の一例である。
 共振器123B1と123B2は、例えば、絶縁層123B3の表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。共振基板123Bは、共振器123B1と123B2との間で電磁波を伝送する。また、共振器123B1は、基板140Bの共振器141Bとの間で電磁波を伝送する。
 基板130A、130Bは、それぞれ、筐体110A、110Bの内部に配設され、基板140A、140Bが実装される。基板130A、130Bは、基板140A、140Bよりも大きい基板であり、例えば、FR-4(Flame Retardant Type 4)規格等に準じたプリント基板(PCB:Printed Circuit Board)であり、表面、内層、及び裏面に配設される複数の配線層を含む。
 基板140A、140Bは、それぞれ、筐体110A、110Bの内部において、基板130A、130Bに実装される。基板140A、140Bは、例えば、FR-4規格等に準じたプリント基板である。
 基板140Aは、共振器141A、配線層142A、143A、及び絶縁層144Aを有する。共振器141A、配線層142A、143Aは、絶縁層144Aの表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。
 共振器141Aは、共振基板123Aの共振器123A1との間で電磁波を伝送する。配線層142A、143Aは、グランド電位に保持される。配線層142Aには、半田ボール151Aを介して回路装置150Aが実装される。基板140Aは、配線層143Aを介して基板130Aに接続されている。
 同様に、基板140Bは、共振器141B、配線層142B、143B、及び絶縁層144Bを有する。共振器141B、配線層142B、143Bは、絶縁層144Bの表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。
 共振器141Bは、共振基板123Bの共振器123B1との間で電磁波を伝送する。配線層142B、143Bは、グランド電位に保持される。配線層142Bには、半田ボール151Bを介して回路装置150Bが実装される。基板140Bは、配線層143Bを介して基板130Bに接続されている。
 回路装置150A、150Bは、それぞれ、基板140A、140Bに半田ボール151A、151Bを介して接続され、アンダーフィル材152A、152Bによって固定されることにより、基板140A、140Bにフリップチップ実装されている。回路装置150A、150Bは、それぞれ、基板140A、140Bの伝送路を介して、共振器141A、141Bに接続されている。
 回路装置150A、150Bは、例えば、無線通信用の送受信機、映像信号等の送受信機、又は、所定の演算処理を行う演算処理装置等であり、それぞれ、共振装置120A、120Bから放射する信号を出力する。
 以上のような実施の形態1の無線通信装置100では、無線通信装置100Aの共振器121A1と、無線通信装置100Aを含む電子装置500Aの回路装置150Aとの間で信号の送受信が可能である。
 また、無線通信装置100Bの共振器121B1と、無線通信装置100Bを含む電子装置500Bの回路装置150Bとの間で信号の送受信が可能である。
 従って、無線通信装置100Aと100Bが近接して配置された状態で、共振装置120Aの共振器121A1と、共振装置120Bの共振器121B1との間で、無線通信を行うことにより、回路装置150Aと150Bとの間で、信号の送受信が可能になる。
 次に、図3及び図4を用いて、実施の形態1の無線通信装置100に含まれる共振装置120Aについて説明する。図1に示す共振装置120Aと120Bとは同様の構成を有するため、ここでは、共振装置120Aについて説明する。
 図3は、実施の形態1の無線通信装置100の共振装置120Aを示す図である。図4は、共振装置120Aの第一面と第二面の平面パターンのバリエーションを示す図である。
 図3に示す共振装置120Aは、図1に示す共振装置120Aと同一である。共振装置120Aは、共振基板121A、導波管122A、及び共振基板123Aを有する。
 ここで、第一面とは、共振基板121Aの導波管122Aが接続される面とは反対側の面と、共振基板123Aの導波管122Aが接続される面とは反対側の面とを表す。すなわち、図3に示す共振基板121Aでは、第一面に共振器121A1が形成されていることになり、図3に示す共振基板123Aでは、第一面に共振器123A1が形成されていることになる。
 また、第二面とは、共振基板121Aの導波管122Aが接続される面と、共振基板123Aの導波管122Aが接続される面とを表す。すなわち、図3に示す共振基板121Aでは、第二面に共振器121A2が形成されていることになり、図3に示す共振基板123Aでは、第二面に共振器123A2が形成されていることになる。
 図4の(A)~(E)には、共振基板121Aと123Aの第一面と第二面の平面パターンのバリエーションを示す。
 ここで、図4の(A)~(E)に示す絶縁層180Cは、共振基板121Aの絶縁層121A3、又は、共振基板123Aの絶縁層123A3に対応する。
 図4の(A)~(E)において、上段に示す第一面は、共振基板121Aと123Aの第一面の平面パターンを表し、下段に示す第二面は、共振基板121Aと123Aの第一面の平面パターンを表す。
 なお、図4の(A)~(E)では、金属膜を白抜きで示し、絶縁体をグレーで示す。
 図4の(A)に示すように、第一面には、平面視で矩形のメタルパッチ180Aを、平面視で八角形の絶縁層180Cの一方の面に形成した共振器を設けてもよい。また、第二面は、絶縁層180Cの他方の面の全体に形成した金属層180Dに、一対のスロット180Bを形成した共振器であってもよい。
 第二面のスロット180Bは、絶縁層180Cの全面に形成した金属層180Dに形成された一対の細長い穴であり、金属層180Dが形成されていない部分である。一対のスロット180Bの間隔は、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定される。スロット180Bの長手方向の長さは、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)と異なる長さであるのが好ましい。一対のスロット180Bの各々の幅は、共振器121A2、123A2の放射特性に応じて適切な幅に設定すればよい。
 なお、第一面のメタルパッチ180Aの図中の縦方向の辺の長さは、例えば、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定すればよい。第一面のメタルパッチ180Aの図中の縦方向の辺の長さは、第二面のスロット180Bの間隔に相当する長さである。第一面のメタルパッチ180Aの図中の横方向の辺の長さは、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)と異なる長さであればよい。
 また、平面視におけるメタルパッチ180Aの中心点と、平面視における一対のスロット180Bの中心点とは一致していることが好ましい。
 以上のように、共振基板121Aの共振器121A1、又は、共振基板123Aの共振器123A1は、図4の(A)の第一面に示すように、絶縁層180Cにメタルパッチ180Aを形成した共振器であってもよい。
 また、共振基板121Aの共振器121A2、又は、共振基板123Aの共振器123A2は、図4の(A)の第二面に示すように、絶縁層180Cの全面に形成した金属層180Dにスロット180Bを形成した共振器であってもよい。金属層180Dは、グランドエレメントとして取り扱ってもよい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)及び他端(図1中の下端)は、ともに金属層180Dに接続される。
 また、図4の(B)に示すように、第一面には金属層を形成しなくてもよい。この場合は、第一面は絶縁層180Cによって覆われており、第一面には共振器は存在しないことになる。また、第二面は、図4の(A)と同様に、絶縁層180Cの他方の面の全体に形成した金属層180Dに、一対のスロット180Bを形成した共振器であってもよい。
 以上のように、共振基板121Aの第一面には共振器121A1を設けずに、図4の(B)の第一面に示すように、絶縁層180Cが一面に形成されていてもよい。また、共振基板123Aの第一面には共振器123A1を設けずに、図4の(B)の第一面に示すように、絶縁層180Cが一面に形成されていてもよい。
 また、共振基板121Aの共振器121A2、又は、共振基板123Aの共振器123A2は、図4の(B)の第二面に示すように、絶縁層180Cの全面に形成した金属層180Dにスロット180Bを形成した共振器であってもよい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)及び他端(図1中の下端)は、ともに金属層180Dに接続される。
 また、図4の(B)に示すように、共振基板121Aの第一面に共振器が存在しない場合には、共振基板121Aは第二面の共振器121A2によって、共振基板123Aとの間で電磁波を伝送することになる。
 同様に、図4の(B)に示すように、共振基板123Aの第一面に共振器が存在しない場合には、共振基板123Aは第二面の共振器123A2によって、共振基板121Aとの間で電磁波を伝送することになる。
 また、図4の(C)に示すように、第一面には金属層を形成しなくてもよい。この場合は、第一面は、図4の(B)と同様に、絶縁層180Cによって覆われており、第一面には共振器は存在しないことになる。
 また、第二面は、絶縁層180Cの他方の面に形成したメタルパッチ180Eの周囲をグランドエレメント180Fで囲むことによって形成した共振器であってもよい。
 第二面のメタルパッチ180Eは、絶縁層180Cの他方の面の中央部に形成した平面視で矩形のメタルパッチであり、図4の(A)の第一面に示すメタルパッチ180Aと同様の形状を有する。
 また、グランドエレメント180Fは、絶縁層180Cの他方の面のメタルパッチ180Eの周囲に形成されており、メタルパッチ180Eと同心矩形状の開口部180F1を有する。なお、ここでは、グランドエレメント180Fと称すが、グランドエレメント180Fは、グランド電位、所定の基準電位、又は浮遊電位の任意の電位に保持されていてよい。
 第二面のメタルパッチ180Eは、例えば、図中の縦方向の辺の長さ、又は、図中の横方向の辺の長さのいずれか一方が、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定すればよい。この場合に、いずれか他方の辺の長さは、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)と異なる長さであるのが好ましい。
 また、平面視におけるメタルパッチ180Eの中心点と、平面視におけるグランドエレメント180Fの中心点とは一致していることが好ましい。
 また、第二面のメタルパッチ180Eとグランドエレメント180Fの絶縁層180Cが見えている隙間は、図4の(B)のスロットの幅と同等であることが好ましい。
 以上のように、共振基板121Aの第一面には共振器121A1を設けずに、図4の(C)の第一面に示すように、絶縁層180Cが一面に形成されていてもよい。また、共振基板123Aの第一面には共振器123A1を設けずに、図4の(C)の第一面に示すように、絶縁層180Cが一面に形成されていてもよい。
 また、共振基板121Aの共振器121A2、又は、共振基板123Aの共振器123A2は、図4の(C)の第二面に示すように、絶縁層180Cの他方の面にメタルパッチ180Eとグランドエレメント180Fが同心矩形状に配設されることによって形成された共振器であってもよい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)及び他端(図1中の下端)は、ともにグランドエレメント180Fに接続される。
 図4(C)に示すように、共振基板121Aの第一面に共振器が存在しない場合には、共振基板121Aは第二面の共振器121A2によって、共振基板123Aとの間で電磁波を伝送することになる。
 同様に、図4(C)に示すように、共振基板123Aの第一面に共振器が存在しない場合には、共振基板123Aは第二面の共振器123A2によって、共振基板121Aとの間で電磁波を伝送することになる。
 図4の(D)に示すように、第一面には、平面視で細長い長方形の一対のメタルパッチ180Gを、平面視で八角形の絶縁層180Cの一方の面に形成した共振器を設けてもよい。また、第二面は、絶縁層180Cの他方の面の全体に形成した金属層180Dに、一対のスロット180Bを形成した共振器であってもよい。
 第一面の一対のメタルパッチ180Gは、第二面のスロット180Bとは、平面視で90度異なる方向に形成されている。すなわち、平面視で、一対のメタルパッチ180Gとスロット180Bとは直交するように形成される。
 一対のメタルパッチ180Gの長手方向の長さは、例えば、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定すればよい。また、一対のメタルパッチ180Gの各々の幅は、共振器121A1、123A1の放射特性に応じて適切な幅に設定すればよい。また、平面視における一対のメタルパッチ180Gの中心点と、平面視における一対のスロット180Bの中心点とは一致していることが好ましい。
 第二面のスロット180Bは、図4の(A)に示すスロット180Bと同様である。
 以上のように、共振基板121Aの共振器121A1、又は、共振基板123Aの共振器123A1は、図4の(D)の第一面に示すように、絶縁層180Cに一対のメタルパッチ180Gを形成した共振器であってもよい。
 また、共振基板121Aの共振器121A2、又は、共振基板123Aの共振器123A2は、図4の(D)の第二面に示すように、絶縁層180Cの全面に形成した金属層180Dにスロット180Bを形成した共振器であってもよい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)及び他端(図1中の下端)は、ともにグランドエレメント180Fに接続される。
 図4の(E)に示すように、第一面には金属層を形成しなくてもよい。この場合は、第一面は、図4の(B)、(C)と同様に、絶縁層180Cによって覆われる。また、第二面にも金属層を形成せずに、絶縁層180Cによって覆われていてもよい。
 また、図4の(E)の場合は、絶縁層180Cの厚さを、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定すればよい。
 以上のように、共振基板121Aの共振器121A1、又は、共振基板123Aの共振器123A1は、図4の(E)の第一面に示すように、厚さが波長λの半分の長さ(λ/2)に設定された絶縁層180Cが一面に形成された共振器であってもよい。
 また、共振基板121Aの共振器121A2、又は、共振基板123Aの共振器123A2は、図4の(E)の第二面に示すように、厚さが波長λの半分の長さ(λ/2)に設定された絶縁層180Cが一面に形成された共振器であってもよい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)及び他端(図1中の下端)は、ともに絶縁層180Cに接続される。
 以上のように、実施の形態1の無線通信装置100の共振装置120Aの共振基板121A、123Aの第一面と第二面の平面パターンは、例えば、図4の(A)~(E)に示すような平面パターンにすることができる。
 また、無線通信装置100の共振装置120Bの共振基板121B、123Bの第一面と第二面の平面パターンは、共振装置120Aの共振基板121A、123Aの第一面と第二面の平面パターンと同様にすることができる。
 なお、共振装置120Aの共振基板121A、123Aの第一面と第二面の平面パターンと、共振基板121B、123Bの第一面と第二面の平面パターンとは、それぞれ、異なっていてもよい。
 また、共振装置120Aの共振基板121A、123Aの第一面と第二面の平面パターンと、共振基板121B、123Bの第一面と第二面の平面パターンとは、図4の(A)~(E)に示すパターンの共振器に限定されず、他のパターンの共振器であってもよい。
 また、図3に示す共振装置120Aの共振基板123Aの第一面と第二面とは、例えば、図5に示すようにビアを用いることによって変更することができる。
 図5は、実施の形態1の変形例の無線通信装置100の共振装置120A1を示す図である。また、図6は、図5に示す共振装置120A1の共振基板123Aの第一面と第二面の平面パターンのバリエーションを示す図である。
 図5に示す共振装置120A1は、共振基板121A、導波管122A、及び共振基板123Aを有する。図5に示す共振基板121Aと導波管122Aは、それぞれ、図3に示す共振装置120Aの共振基板121Aと導波管122Aと同様である。
 図5に示す共振装置120A1は、図3に示す共振装置120Aとは、共振基板123Aの構成が異なる。
 図5に示す共振基板123Aは、共振器123A1、123A2、絶縁層123A3、及びビア123A4を有する。図5に示す共振基板123Aは、図3に示す共振基板123Aの第一面にグランドエレメント123A12を加えた構成を有する。
 図5に示すように、共振器123A1は、メタルパッチ123A11と、平面視でメタルパッチ123A11の周囲に形成されるグランドエレメント123A12とを有する。また、共振器123A2は、メタルパッチ123A21と、平面視でメタルパッチ123A21の周囲に形成されるグランドエレメント123A22とを有する。
 共振器123A2のグランドエレメント123A22は、ビア123A4によって共振器123A1のグランドエレメント123A12に接続されている。
 次に、図6を用いて、共振基板123Aの第一面と第二面の平面パターンについて説明する。ここで、図6の(A)~(C)に示す絶縁層180Cは、共振基板123Aの絶縁層123A3に対応する。
 図6の(A)~(C)において、上段に示す第一面は、共振基板123Aの第一面の平面パターンを示す。また、下段に示す第二面は、共振基板123Aの第二面の平面パターンを示す。
 なお、図6の(A)~(C)では、金属膜を白抜きで示し、絶縁体をグレーで示す。
 図6の(A)に示すように、第一面には、平面視で矩形のメタルパッチ190A1と平面視で八角形の環状のグランドエレメント190A2を、平面視で八角形の絶縁層190Cの一方の面に形成した共振器を設けてもよい。
 また、第二面は、絶縁層190Cの他方の面の全体に形成した金属層190Dに、一対のスロット190Bを形成した共振器であってもよい。
 また、第一面のグランドエレメント190A2と、第二面の金属層190Dとは、ビア190Gによって接続すればよい。
 第一面のメタルパッチ190A1の図中の縦方向の辺の長さは、例えば、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定すればよい。これは、図4の(A)に示すメタルパッチ180Aと同様である。また、平面視におけるメタルパッチ190A1の中心点と、平面視における一対のスロット190Bの中心点とは一致していることが好ましい。
 第二面のスロット190Bは、絶縁層190Cの全面に形成した金属層190Dに形成された一対の細長い穴であり、金属層190Dが形成されていない部分である。スロット190Bの長さ、間隔、及び幅は、図4の(A)に示すスロット180Bの長さ、間隔、及び幅と同様である。
 以上のように、共振基板123Aの共振器123A1は、図6の(A)の第一面に示すように、絶縁層190Cにメタルパッチ190A1とグランドエレメント190A2を形成した共振器であってもよい。
 また、共振基板123Aの共振器123A2は、図6の(A)の第二面に示すように、絶縁層190Cの全面に形成した金属層190Dにスロット190Bを形成した共振器であってもよい。
 また、第一面のグランドエレメント190A2と、第二面の金属層190Dとは、ビア190Gによって接続すればよい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)は、金属層190Dに接続される。なお、金属層190Dをグランドエレメントとして取り扱ってもよい。
 なお、図6(A)に示す第一面と第二面とを入れ替えてもよい。
 また、図6の(B)に示すように、第一面には平面視で八角形の環状のグランドエレメント190A2だけを平面視で八角形の絶縁層190Cの一方の面に形成してもよい。図6の(B)の第一面に示す平面パターンは、図4の(B)に示す平面パターンにグランドエレメント190A2を追加したものである。このため、図6の(B)の第一面に示す平面パターンでは、共振器は存在しないことになる。
 また、第二面は、絶縁層190Cの他方の面の全体に形成した金属層190Dに、一対のスロット190Bを形成した共振器であってもよい。
 また、第一面のグランドエレメント190A2と、第二面の金属層190Dとは、ビア190Gによって接続すればよい。
 すなわち、共振器123A1は、図6の(B)に示す第一面から、メタルパッチ190A1を取り除いた構成であってもよい。
 以上のように、共振基板123Aの第一面には、図6の(B)の第一面に示すように、共振器123A1を設けずに、絶縁層190Cにグランドエレメント190A2が形成されていてもよい。
 また、共振基板123Aの共振器123A2は、図6の(B)の第二面に示すように、絶縁層190Cの他方の面に形成された金属層190Dにスロット190Bが形成された共振器であってもよい。グランドエレメント190A2と金属層190Dとは、ビア190Gによって接続されて入ればよい。ビア190Gは、図5に示すビア123A4に対応する。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)は、金属層190Dに接続される。なお、金属層190Dをグランドエレメントとして取り扱ってもよい。
 また、図6の(B)に示すように、共振基板123Aの第一面に共振器が存在しない場合には、共振基板123Aは第二面の共振器123A2によって、共振基板121Aとの間で電磁波を伝送することになる。
 なお、図6(B)に示す第一面と第二面とを入れ替えてもよい。
 また、図6の(C)に示すように、第二面は、絶縁層190Cの他方の面に形成したメタルパッチ190Eの周囲をグランドエレメント190Fで囲むことによって形成した共振器であってもよい。
 第二面のメタルパッチ190Eは、絶縁層190Cの他方の面の中央部に形成した平面視で矩形のメタルパッチであり、図4の(C)の第二面に示すメタルパッチ180Eと同様の形状を有する。
 また、グランドエレメント190Fは、絶縁層190Cの他方の面のメタルパッチ190Eの周囲に形成されており、メタルパッチ190Eと同心矩形状の開口部190F1を有する。
 第二面のメタルパッチ190Eの辺の長さは、図4の(C)に示すメタルパッチ180Eの辺の長さと同様であればよい。また、平面視におけるメタルパッチ190Eの中心点と、平面視におけるグランドエレメント190Fの中心点とは一致していることが好ましい。
 この場合、導波管122Aの一端(図1中の上端)は、グランドエレメント190Fに接続される。
 以上のように、共振基板123Aの第一面は、図6の(C)の第一面に示すように、共振器123A1を設けずに、絶縁層190Cにグランドエレメント190A2が形成されていてもよい。
 また、共振基板123Aの共振器123A2は、図6の(C)の第二面に示すように、絶縁層190Cの他方の面にメタルパッチ190Eとグランドエレメント190Fが同心矩形状に配設されることによって形成された共振器であってもよい。グランドエレメント190A2とグランドエレメント190Fとは、ビア190Gによって接続されていればよい。ビア190Gは、図5に示すビア123A4に対応する。
 また、図6の(C)に示すように、共振基板123Aの第一面に共振器が存在しない場合には、共振基板123Aは第二面の共振器123A2によって、共振基板121Aとの間で電磁波を伝送することになる。
 なお、図6(C)に示す第一面と第二面とを入れ替えてもよい。
 次に、図7乃至図11を用いて、実施の形態1の無線通信装置100の基板140A、140Bの構造について説明する。基板140Aと140Bは、同様の構成を有するため、ここでは基板140Aについて説明する。
 図7乃至図11は、実施の形態1の無線通信装置100の基板140A1~140A4の構造を示す図である。図1に示す基板140Aは、例えば、図7乃至図11に示す基板140A1~140A4のうちのいずれかであればよい。図7乃至図11において(A)は平面図であり、(B)は(A)におけるA1-A1~A4-A4矢視断面を示す図である。
 なお、図7乃至図11では、構造を分かり易くするために、半田ボール151とアンダーフィル材152A(図1参照)を省略する。また、図7乃至図11では、図示するように直交座標系であるXYZ座標系を定義する。また、図7乃至図11では、金属膜を白抜きで示し、絶縁体をグレーで示す。また、半田ボール151は、メタルバンプでもよい。
 図7に示すように、基板140A1は、共振器141A1、配線層142A1、143A1、絶縁層144A1、ビア145A1、コプレーナ線路(コプレーナウェイブガイド(CPW:Coplanar Waveguide))146A1、及び接続路147A1を有する。
 共振器141A1は、平面視で矩形のメタルパッチであり、X軸負方向側の辺の中央に、接続路147A1を介して、コプレーナ線路146A1が接続されている。接続路147A1は、平面視で矩形の共振器141A1のメタルパッチの内部にまで入り込んでいる部分である。接続路147A1は、コプレーナ線路146A1と共振器141A1とのインピーダンス整合をとるために形成される。
 共振器141A1は、例えば、絶縁層144A1のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、コプレーナ線路146A1、接続路147A1、及び配線層142A1とともに形成される。
 配線層142A1はグランド電位に保持され、グランドエレメントとして機能する。
 配線層142A1は、絶縁層144A1のZ軸正方向側の面において、平面視で共振器141A1を取り囲むとともに、コプレーナ線路146A1の両脇に沿うように形成されている。
 また、配線層142A1は、回路装置150Aの下側に位置する部分にも形成されている。すなわち、配線層142A1は、共振器141A1とコプレーナ線路146A1とを除いた略全面を覆うように形成されている。また、配線層142A1は、ビア145A1を介して、配線層143A1に接続されている。配線層142A1と143A1は、グランド電位に保持される。
 配線層143A1は、絶縁層144A1のZ軸負方向側の面の全面に形成されている。配線層143A1は、ビア145A1によって配線層142A1と接続されており、グランド電位に保持される。
 絶縁層144A1は、基板140A1がFR-4規格に準じたプリント基板である場合は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁層である。ここでは、絶縁層144A1の内層の配線層を示さないが、絶縁層144A1には、内層の配線層が形成されていてもよい。
 ビア145A1は、配線層142A1と143A1とを接続する。平面視で配線層142A1と143A1とを全体にわたって接続するように、多数のビア145A1が形成されている。
 ビア145A1は、平面視で矩形の共振器141A1の周囲、コプレーナ線路146A1の両脇、回路装置150Aの下側等に形成されており、Y軸正方向側とY軸負方向側に"~"の印を示すのは、ビア145A1が配線層142A1のY軸正方向側とY軸負方向側の端部まで形成されることを示す。
 なお、回路装置150AのY軸正方向側とY軸負方向側に破線の枠で示す領域には、回路装置150Aの端子等が形成されるため、ビア145A1は形成されない。
 このように多数形成されるビア145A1のピッチは、例えば、隣り合うビア145A1同士の間隔が、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、コプレーナ線路146A1を介して回路装置150Aと共振器141A1との間で伝送される電磁波を、コプレーナ線路146A1によって実現される伝送路に閉じこめるためである。すなわち、電磁波がコプレーナ線路146A1から漏れ出て、絶縁層144A1内に伝送することがないようにするためである。
 コプレーナ線路146A1は、X軸正方向側の端部が共振器141A1に接続され、X軸負方向側の端部がバンプ151A1を介して、回路装置150Aの端子に接続されている。コプレーナ線路146A1は、第1伝送路の一例である。また、コプレーナ線路146A1と同様に基板140Bに形成されるコプレーナ線路は、第2伝送路の一例である。
 コプレーナ線路146A1は、特性インピーダンスが50Ωの伝送路であり、共振器141A1と回路装置150Aとの間における信号の伝送効率の低下を抑制するために設けられている。
 コプレーナ線路146A1は、基板140A1のX軸方向に延伸する中心軸上に形成されており、例えば、絶縁層144A1のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、共振器141A1と配線層142A1とともに形成される。
 コプレーナ線路146A1は、X軸方向において、Y軸正方向側とY軸負方向側に配線層142A1が存在する区間に存在する。
 このため、コプレーナ線路146A1のX軸正方向側の端部は、接続路147A1を介して、共振器141A1に接続されている。
 接続路147A1は、平面視で矩形の共振器141A1のメタルパッチの内部にまで入り込んでいる部分である。接続路147A1は、コプレーナ線路146A1と共振器141A1とのインピーダンス整合をとるために形成される。なお、接続路147A1は、共振器141A1の一部として捉えることができる。
 以上、図7に示すような基板140A1では、共振器141A1と回路装置150Aとの間には、コプレーナ線路146A1によって実現される伝送路が形成されている。
 このため、回路装置150Aからバンプ151A1を介して出力される信号は、コプレーナ線路146A1及び接続路147A1を経て、共振器141A1に伝送される。
 また、共振器141A1に入力される信号は、接続路147A1及びコプレーナ線路146A1を経て、回路装置150Aに伝送される。
 次に、図8に示す基板140A2について説明する。
 図8において、(B)は(A)のA2-A2矢視断面を示す。A2-A2矢視断面は、(A)に示す基板140A2のX軸方向に伸延する中心軸上の断面である。
 図8に示すように、基板140A2は、共振器141A2、配線層142A21、142A22、143A2、絶縁層144A2、ビア145A21、145A22、コプレーナ線路146A21、マイクロストリップライン146A22、コプレーナ線路146A23、及び接続路147A2を有する。
 コプレーナ線路146A21、マイクロストリップライン146A22、コプレーナ線路146A23は、第1伝送路の一例である。また、同様に基板140Bに形成されるコプレーナ線路、マイクロストリップライン、コプレーナ線路は、第2伝送路の一例である。
 共振器141A2は、平面視で矩形のメタルパッチであり、X軸負方向側の辺の中央に、接続路147A2を介して、コプレーナ線路146A23が接続されている。接続路147A2は、平面視で矩形の共振器141A2のメタルパッチの内部にまで入り込んでいる部分である。接続路147A2は、コプレーナ線路146A23と共振器141A2とのインピーダンス整合をとるために形成される。
 共振器141A2は、例えば、絶縁層144A2のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、コプレーナ線路146A21、マイクロストリップライン146A22、コプレーナ線路146A23、接続路147A2、及び配線層142A21、142A22とともに形成される。
 配線層142A21は、回路装置150Aの下側と、回路装置150AのY軸正方向側及びY軸負方向側と、回路装置150AのX軸正方向側とに形成される。配線層142A21は、ビア145A21を介して、配線層143A2に接続されている。配線層142A21と143A2は、グランド電位に保持される。
 配線層142A22はグランド電位に保持され、グランドエレメントとして機能する。
 配線層142A22は、配線層142A21とは分離されている。配線層142A22は、X軸方向において、マイクロストリップライン146A22が形成されている区間には形成されていない。
 配線層142A22は、絶縁層144A2のZ軸正方向側の面において、平面視で共振器141A2を取り囲むとともに、コプレーナ線路146A23の両脇に沿うように形成されている。配線層142A22は、ビア145A22を介して、配線層143A2に接続されている。
 配線層143A2は、絶縁層144A2のZ軸負方向側の面の全面に形成されている。配線層143A2は、ビア145A21によって配線層142A21と接続されるとともに、ビア145A22によって配線層142A22と接続されており、グランド電位に保持される。
 絶縁層144A2は、基板140A2がFR-4規格に準じたプリント基板である場合は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁層である。ここでは、絶縁層144A2の内層の配線層を示さないが、絶縁層144A2には、内層の配線層が形成されていてもよい。
 ビア145A21は、配線層142A21と配線層143A2とを接続する。ビア145A21は、回路装置150Aの下側においておいても配線層142A21と143A2とを接続する。平面視で配線層142A21と配線層143A2とを全体にわたって接続するように、多数のビア145A21が形成されている。
 なお、回路装置150AのY軸正方向側とY軸負方向側に破線の枠で示す領域には、回路装置150Aの端子等が形成されるため、ビア145A21は形成されない。
 このように多数形成されるビア145A21のピッチは、例えば、隣接するビア145A21同士の間隔が、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、コプレーナ線路146A21で伝送される電磁波をコプレーナ線路146A21によって実現される伝送路に閉じこめるためである。すなわち、電磁波がコプレーナ線路146A21から漏れ出ることがないようにするためである。
 ビア145A22は、配線層142A22と配線層143A2との間に形成されることにより、平面視で矩形の共振器141A2の周囲と、コプレーナ線路146A23の両脇とに形成されている。
 このように多数形成されるビア145A22のピッチは、例えば、隣接するビア145A22同士の間隔が、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、コプレーナ線路146A23で伝送される電磁波をコプレーナ線路146A23によって実現される伝送路に閉じこめるためである。すなわち、電磁波がコプレーナ線路146A23から漏れ出ることがないようにするためである。
 コプレーナ線路146A21は、X軸正方向側の端部がマイクロストリップライン146A22に接続され、X軸負方向側の端部がバンプ151A2を介して、回路装置150Aの端子に接続されている。コプレーナ線路146A21は、特性インピーダンスが50Ωの伝送路であり、マイクロストリップライン146A22と回路装置150Aとの間における信号の伝送効率の低下を抑制するために設けられている。
 コプレーナ線路146A21は、基板140A2のX軸方向に延伸する中心軸上に形成されている。コプレーナ線路126A21は、例えば、絶縁層144A2のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、マイクロストリップライン146A22、コプレーナ線路146A23、接続路147A2、共振器141A2、及び配線層142A21、142A22とともに形成される。
 コプレーナ線路146A21は、配線層142A21によってY軸正方向側とY軸負方向側が挟まれている。
 マイクロストリップライン146A22は、X軸負方向側の端部がコプレーナ線路146A21に接続され、X軸正方向側の端部がコプレーナ線路146A23に接続されている。
 マイクロストリップライン146A22は、特性インピーダンスが50Ωの伝送路であり、コプレーナ線路146A21とコプレーナ線路146A23との間における信号の伝送効率の低下を抑制するために設けられている。
 コプレーナ線路146A23は、X軸正方向側の端部が接続路147A2を介して共振器141A2に接続され、X軸負方向側の端部がマイクロストリップライン146A22に接続されている。
 コプレーナ線路146A23は、特性インピーダンスが50Ωの伝送路であり、共振器141A2とマイクロストリップライン146A22との間における信号の伝送効率の低下を抑制するために設けられている。
 コプレーナ線路146A23は、基板140A2のX軸方向に延伸する中心軸上に形成されている。コプレーナ線路146A23は、例えば、絶縁層144A2のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、コプレーナ線路146A21、マイクロストリップライン146A22、接続路147A2、共振器141A2、及び配線層142A21、142A22とともに形成される。
 コプレーナ線路146A23は、X軸方向において、Y軸正方向側とY軸負方向側に配線層142A2が存在する区間に存在する。
 このため、コプレーナ線路146A23のX軸正方向側の端部は、接続路147A2を介して、共振器141A2に接続されている。
 接続路147A2は、平面視で矩形の共振器141A2のメタルパッチの内部にまで入り込んでいる部分である。接続路147A2は、コプレーナ線路146A23と共振器141A2とのインピーダンス整合をとるために形成される。なお、接続路147A2は、共振器141A2の一部として捉えることができる。
 以上、図8に示すような基板140A2では、共振器141A2と回路装置150Aとの間には、コプレーナ線路146A21、マイクロストリップライン146A22、コプレーナ線路146A23によって実現される伝送路が形成されている。
 このため、回路装置150Aからバンプ151A2を介して出力される信号は、コプレーナ線路146A21、マイクロストリップライン146A22、コプレーナ線路146A23、及び接続路147A2を経て、共振器141A2に伝送される。
 また、共振器141A2に入力される信号は、接続路147A2、コプレーナ線路146A23、マイクロストリップライン146A22、及びコプレーナ線路146A21を経て、回路装置150Aに伝送される。
 次に、図9に示す基板140A3について説明する。
 図9において、(B)は(A)のA3-A3矢視断面を示す。A3-A3矢視断面は、(A)に示す基板140A3のX軸方向に伸延する中心軸上の断面である。
 図9に示すように、基板140A3は、共振器141A3、配線層142A3、143A3、絶縁層144A3、ビア145A3、コプレーナ線路146A31、マイクロストリップライン146A32、及び接続路147A3を有する。
 コプレーナ線路146A31とマイクロストリップライン146A32は、第1伝送路の一例である。また、同様に基板140Bに形成されるコプレーナ線路とマイクロストリップラインは、第2伝送路の一例である。
 図9に示す基板140A3は、図8に示す基板140A2から、配線層142A22とビア145A22とを取り除いたような構成を有する。
 共振器141A3は、平面視で矩形のメタルパッチであり、X軸負方向側の辺の中央に、接続路147A3を介して、マイクロストリップライン146A32が接続されている。接続路147A3は、平面視で矩形の共振器141A3のメタルパッチの内部にまで入り込んでいる部分である。接続路147A3は、マイクロストリップライン146A32と共振器141A3とのインピーダンス整合をとるために形成される。
 共振器141A3は、例えば、絶縁層144A3のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、コプレーナ線路146A31、マイクロストリップライン146A32、接続路147A3、及び配線層142A3とともに形成される。
 配線層142A3は、図8に示す配線層142A2と同様に、回路装置150Aの下側と、回路装置150AのY軸正方向側及びY軸負方向側と、回路装置150AのX軸正方向側とに形成される。配線層142A3は、ビア145A3を介して、配線層143A3に接続されている。配線層142A3と143A3は、グランド電位に保持される。
 配線層143A3は、図8に示す配線層143A2と同様に、絶縁層144A3のZ軸負方向側の面の全面に形成されている。配線層143A3は、ビア145A3によって配線層142A3と接続され、グランド電位に保持される。
 絶縁層144A3は、図8に示す絶縁層144A2と同様に、基板140A3がFR-4規格に準じたプリント基板である場合は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁層である。ここでは、絶縁層144A3の内層の配線層を示さないが、絶縁層144A3には、内層の配線層が形成されていてもよい。
 ビア145A3は、図8に示すビア145A2と同様に、配線層142A3と配線層143A3とを接続する。ビア145A3は、回路装置150Aの下側においておいても配線層142A3と143A3とを接続する。平面視で配線層142A3と配線層143A3とを全体にわたって接続するように、多数のビア145A3が形成されている。
 なお、回路装置150AのY軸正方向側とY軸負方向側に破線の枠で示す領域には、回路装置150Aの端子等が形成されるため、ビア145A3は形成されない。
 このように多数形成されるビア145A3のピッチは、例えば、隣接するビア145A3同士の間隔が、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、コプレーナ線路146A31で伝送される電磁波をコプレーナ線路146A31によって実現される伝送路に閉じこめるためである。すなわち、電磁波がコプレーナ線路146A31から漏れ出ることがないようにするためである。
 コプレーナ線路146A31は、図8に示すコプレーナ線路146A21と同様に、X軸正方向側の端部がマイクロストリップライン146A32に接続され、X軸負方向側の端部がバンプ151A3を介して、回路装置150Aの端子に接続されている。コプレーナ線路146A31は、特性インピーダンスが50Ωの伝送路であり、マイクロストリップライン146A32と回路装置150Aとの間における信号の伝送効率の低下を抑制するために設けられている。
 コプレーナ線路146A31は、基板140A3のX軸方向に延伸する中心軸上に形成されている。コプレーナ線路126A21は、例えば、絶縁層144A3のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、マイクロストリップライン146A32、接続路147A3、共振器141A3、及び配線層142A3とともに形成される。
 コプレーナ線路146A31は、配線層142A3によってY軸正方向側とY軸負方向側が挟まれている。
 マイクロストリップライン146A32は、X軸負方向側の端部がコプレーナ線路146A31に接続され、X軸正方向側の端部が接続路147A3に接続されている。
 マイクロストリップライン146A32は、特性インピーダンスが50Ωの伝送路であり、コプレーナ線路146A31と接続路147A3との間における信号の伝送効率の低下を抑制するために設けられている。
 接続路147A3は、平面視で矩形の共振器141A3のメタルパッチの内部にまで入り込んでいる部分である。接続路147A3は、マイクロストリップライン146A32と共振器141A3とのインピーダンス整合をとるために形成される。なお、接続路147A3は、共振器141A3の一部として捉えることができる。
 以上、図9に示すような基板140A3では、共振器141A3と回路装置150Aとの間には、コプレーナ線路146A31、マイクロストリップライン146A32によって実現される伝送路が形成されている。
 このため、回路装置150Aからバンプ151A3を介して出力される信号は、コプレーナ線路146A31、マイクロストリップライン146A32、及び接続路147A3を経て、共振器141A3に伝送される。
 また、共振器141A3に入力される信号は、接続路147A3、マイクロストリップライン146A32、及びコプレーナ線路146A31を経て、回路装置150Aに伝送される。
 次に、図10及び図11に示す基板140A4について説明する。
 図10に示すように、基板140A4は、共振器141A4、配線層142A4、143A4、絶縁層144A4、ビア145A41、145A42、及びパッド146A4を有する。図11には、図10に示す回路装置150Aを取り除いた状態における基板140A4を示す。
 共振器141A4は、配線層142A4に形成される一対のスロットを有する。共振器141A4の一対のスロットは、Y軸方向に延伸しており、X軸方向に離間して形成される。
 共振器141A4の一対のスロットのY軸方向の長さは、放射特性に応じて適切な幅に設定し、それに合わせて一対のスロットの間隔は、通信周波数における波長λの半分の長さ(λ/2)に設定するのが好ましい。また、
共振器141A4の一対のスロットの各々の幅は、共振器141A4の放射特性に応じて適切な幅に設定すればよく、好ましくは、絶縁層144Aの厚みより狭い方がよい。
 共振器141A4は、例えば、絶縁層144A4のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、配線層142A4及びパッド146A4とともに形成される。
 配線層142A4はグランド電位に保持される。配線層142A4は、絶縁層144A4のZ軸正方向側の面のうち、共振器141A4の一対のスロットとパッド146A4とを除く部分に形成されている。
 また、配線層142A4は、ビア145A41を介して、配線層143A4に接続されている。配線層142A4と143A4は、グランド電位に保持される。
 配線層142A4は、絶縁層144A4のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、共振器141A4、及びパッド146A4とともに形成される。
 配線層143A4は、絶縁層144A4のZ軸負方向側の面の全面に形成されている。配線層143A4は、ビア145A41によって配線層142A4と接続されており、グランド電位に保持される。
 また、配線層143A4は、ビア145A42によってパッド146A4に接続されている。
 絶縁層144A4は、基板140A4がFR-4規格に準じたプリント基板である場合は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁層である。ここでは、絶縁層144A4の内層の配線層を示さないが、絶縁層144A4には、内層の配線層が形成されていてもよい。
 ビア145A41は、配線層142A4と143A4とを接続する。平面視で配線層142A4と143A4とを全体にわたって接続するように、多数のビア145A41が形成されている。
 ただし、ビア145A41は、共振器141A4とパッド146A4との間には形成されない。ここで、配線層142A4のうち、平面視で共振器141A4とパッド146A4との間に位置し、ビア145A41が接続されない部分を導波部142A41と称す。導波部142A41と、配線層143A4の対応する部分とは、導波管147A4を構築する。
 ビア145A41は、平面視で配線層142A4の全面から、導波部142A41と回路装置150AのY軸正方向側とY軸負方向側に破線の枠で示す領域とを除いた部分に形成される。Y軸正方向側とY軸負方向側に"~"の印を示すのは、ビア145A41が配線層142A4のY軸正方向側とY軸負方向側の端部まで形成されることを示す。
 回路装置150AのY軸正方向側とY軸負方向側に破線の枠で示す領域には、回路装置150Aの端子等が形成されるため、ビア145A41は形成されない。
 このように多数形成されるビア145A41のピッチは、例えば、隣接するビア145A41同士の間隔が、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、導波管147A4を介して回路装置150Aと共振器141A4との間で伝送される電磁波を導波管147A4に閉じこめるためである。すなわち、電磁波が導波管147A4から漏れ出ることがないようにするためである。
 ビア145A42は、パッド146A4と配線層143A4とを接続する。
 パッド146A4は、回路装置150Aの端子の位置に合わせた位置に形成されており、X軸負方向側の端部がバンプ151A4によって回路装置150Aの端子に接続される。また、パッド146A4のX軸正方向側の端部は、ビア145A42によって配線層143A4に接続される。
 パッド146A4は、平面視で、X軸方向に長く、Y軸方向に短い矩形状のパッドである。パッド146A4は、配線層142A4によって四方が囲まれており、例えば、絶縁層144A4のZ軸正方向側の面に形成される銅箔をパターニングすることにより、共振器141A4、及び配線層142A4とともに形成される。
 ビア145A42とパッド146A4は、共振器として機能し、回路装置150Aから伝送される信号を、導波管147A4内に放射する。
 導波管147A4は、配線層142A4のうち、平面視で共振器141A4とパッド146A4との間に位置し、ビア145A41が接続されない部分である導波部142A41と、配線層143A4のうち導波部142A41に対応する部分とによって構築される伝送路である。
 導波管147A4は、第1伝送路の一例である。また、同様に基板140Bに形成される導波管は、第2伝送路の一例である。
 導波管147A4は、パッド146A4に接続されるビア145A42と、共振器141A4との間で、電磁波を双方向に伝送することができる。
 このため、回路装置150Aからバンプ151A1を介して出力される信号は、パッド146A4及びビア145A42を経て、導波管147A4によって伝送される。
 また、共振器141A4に入力される信号は、導波管247A4を経てビア145A442まで伝送され、パッド146A4及びバンプ151A4を経て、回路装置150Aに伝送される。
 以上、実施の形態1の無線通信装置100の基板140A、140Bは、図7乃至図11を用いて説明した基板140A1~140A4が有する伝送路により、回路装置150Aと共振器141Aとの間、及び、回路装置150Bと共振器141Bとの間で、信号の伝送が可能である。
 また、図3及び図4を用いて説明した共振装置120Aの共振器123A1と、共振器141Aとの間で信号を伝送することにより、共振器121A1と回路装置150Aとの間で信号を伝送することができる。
 同様に、共振装置120Bの共振器123B1と、共振器141Bとの間で信号を伝送することにより、共振器121B1と回路装置150Bとの間で信号を伝送することができる。
 従って、図1に示すように、無線通信装置100Aと100Bが近接して配置された状態で、共振装置120Aの共振器121A1と、共振装置120Bの共振器121B1との間で、無線通信を行うことにより、回路装置150Aと150Bとの間で、信号の送受信が可能になる。
 ここで、共振器121A1と121B1との間の距離は、例えば、無線通信の通信周波数における波長(λ)の半分(λ/2)又は四分の1(λ/4)以下程度の距離に設定すればよい。これは、近傍解として与えられる距離である。
 このように共振器121A1と121B1とを近接させて対向させることにより、共振器121A1と121B1とを結合させることができ、共振器121Aと121Bとの間で効率的な信号の伝送を行うことができる。
 実施の形態1の無線通信装置100が、例えば、1Gbpsの伝送速度でデータ通信を行う場合には、通信周波数帯域は1GHz程度が必要となり、搬送波周波数は通信周波数帯域よりも十分高いミリ波帯を用いた通信が有利となる。実施の形態1の無線通信装置100がミリ波帯を用いて1Gbps以上の伝送速度でデータ通信を行う場合には、共振器121A1と121B1との間の距離は、例えば、数ミリから数十ミリ程度に設定すればよいことになる。
 また、共振器121Aは筐体110Aの壁部110A1よりも外側に位置しており、共振器121Bは筐体110Bの壁部110B1よりも外側に位置している。
 このため、共振器121A1から放射される電磁波(信号)は、周囲の構造物等に遮られることなく、共振器121B1に到達する。同様に、共振器121B1から放射される電磁波(信号)は、周囲の構造物等に遮られることなく、共振器121A1に到達する。
 従って、実施の形態1の無線通信装置100によれば、共振器121A1を有する無線通信装置100Aと、共振器121B1を有する無線通信装置100Bとの間で、効率的に電磁波(信号)の伝送を行うことができる。
 このように、実施の形態1によれば、伝送効率の良好な無線通信装置100を提供することができる。また、実施の形態1によれば、伝送効率の良好な無線通信装置100A、100Bを提供することができる。
 また、実施の形態1によれば、伝送効率の良好な無線通信装置100(100A、100B)を含む電子装置500を提供することができる。
 ここで、図12を用いて、比較例の無線通信装置10、20について説明する。
 図12は、比較例の無線通信装置10の断面構造を示す図である。
 比較例の無線通信装置10は、筐体11A、11B、基板12A、12B、アンテナモジュール13A1、13A2、13B1、13B2、及びモジュール14A1~14A4、14B1~14B4を含む。
 比較例の無線通信装置10は、実施の形態1の無線通信装置100のように共振器121A1、123A1等によって筐体110A、110Bの間での無線通信を行うのではなく、アンテナモジュール13A1、13A2、13B1、13B2を用いて、筐体11A、11Bの間での無線通信を行う。
 筐体11A、11Bは、例えば、金属製の筐体であり、それぞれ、開口部11A1、11A2、11B1、11B2を有する。筐体11A、11Bは、近接して平行に配列されている。筐体11A、11Bの内部には、それぞれ、基板12A、12Bが配設される。
 基板12A、12Bは、例えば、FR-4(Flame Retardant Type 4)規格等に準じたプリント基板(PCB:Printed Circuit Board)であり、表面、内層、及び裏面に配設される複数の配線層を含む。
 アンテナモジュール13A1、13A2は、少なくともアンテナを含み基板12Aに実装され、電磁波の放射又は受信を行う。同様に、アンテナモジュール13B1、13B2は少なくともアンテナを、基板12Bに実装され、電磁波の放射又は受信を行う。アンテナモジュール13A1、13A2、13B1、13B2は、例えば、パッチアンテナであり、放射面から放射状に電磁波を放射する。以下、アンテナモジュール13A1、13A2、13B1、13B2をアンテナと呼ぶ。
 モジュール14A1~14A4、14B1~14B4は、例えば、通信用の信号等を生成する回路装置等であり、基板12A、12Bを介して、アンテナ13A1、13A2、13B1、13B2との間で信号の伝送を行う。
 例えば、図12に示すように、筐体11A、11Bが近接して、開口部11A2と11B2とを対向させた状態で配設されている状態では、アンテナ13A2とアンテナ13B2とが、開口部11A2及び11B2を介して、電磁波の送受信を行うことができる。
 すなわち、無線通信装置10は、アンテナ13A2とアンテナ13B2との間で無線通信を行うことができる。
 しかし、アンテナ13A2は筐体11Aの開口部11A2よりも筐体11Aの内側にオフセットしており、同様に、アンテナ13B2は筐体11Aの開口部11A2よりも筐体11Aの内側にオフセットしている。また、アンテナ13A2と13B2との間の距離は、近傍解で与えられるような短い距離ではなく、もっと長い距離であり、例えば、波長の10倍程度の長さである。
 このため、図12に示す無線通信装置10のアンテナ13B2からアンテナ13A2に向けて電磁波を放射すると、矢印αで示すようにアンテナ13A2に向かう電磁波の他に、矢印β1~β4で示すように、アンテナ13A2に到達しない電磁波が生じる。これは、電磁波は、アンテナ13B2から放射状に放射されるからである。
 矢印β1、β2で示す電磁波は、アンテナ13B2から開口部11B2を通過して筐体11Bの外側に放射されるが、筐体11Aの開口部11A2を通過せずに、筐体11Aと11Bとの間を横方向に伝搬する。
 また、矢印β3、β4で示す電磁波は、アンテナ13B2から放射され、開口部11B2を通過せずに筐体11Bの内部を伝搬する。このとき、破線の矢印で示すように、矢印β4で示す電磁波の反射波も生じる。この反射波は遅延が生じているため直接波αに悪影響を及ぼす。
 矢印β1~β4で示す電磁波は、アンテナ13B2からアンテナ13A2に伝送されないため、図12に示す無線通信装置10は、実施の形態1の無線通信装置100(図1参照)に比べて、伝送効率が良好ではない。
 これは、アンテナ13B2とアンテナ13B2とを離間して対向させた構成では、アンテナ13B2が放射する電磁波が放射状に拡がり、相手側のアンテナ13A2に届く電磁波は、アンテナ13B2から放射される電磁波のごく一部であるからである。
 なお、これは、アンテナ13A2からアンテナ13B2に向けて電磁波を伝送する場合においても同様である。
 図13は、実施の形態1の変形例の無線通信装置100を示す図である。図13に示す無線通信装置100は、筐体110Aの壁部110A1と、筐体110Bの壁部110B1とに、それぞれ、凹部110A3と、凹部110B3が形成されている。凹部110A3は第1凹部の一例であり、凹部110B3は第2凹部の一例である。
 凹部110A3、110B3は、それぞれ、壁部110A1、110B1から筐体110A、110Bの内側に凹んだ部分である。開口部110A2、110B2は、凹部110A3、110B3に形成されている。
 このため、筐体110Aの壁部110A1と、筐体110Bの壁部110B1との間の距離が非常に短い場合であっても、図13に示すように、共振器121A1と共振器121B1とが接触しないようにすることができる。
 また、筐体110Aの壁部110A1と、筐体110Bの壁部110B1との間の距離が非常に短く、共振器121A1と共振器121B1との間に無線通信に必要な距離が確保できないような場合においても、凹部110A3、110B3を設けることにより、共振器121A1と共振器121B1との間に、より長い距離を確保することができる。
 なお、凹部110A3、110B3の壁部110A1、110Bに対するオフセット量(壁部110A1、110Bの表面と、凹部110A3、110B3の表面との段差の寸法)は、共振器121A1と共振器121B1との接触を避けるため、又は、共振器121A1と共振器121B1との間の距離を確保するために、適切な長さに設定すればよい。
 <実施の形態2>
 図14は、実施の形態2の無線通信装置200と電子装置520を示す断面図である。
 実施の形態2の無線通信装置200は、実施の形態1の無線通信装置100の共振装置120A、120Bを共振装置220A、220Bに置き換えたものである。共振装置220A、220Bは、実施の形態1の無線通信装置100の共振装置120A、120Bに、減衰部210A、210Bを追加した構成を有する。
 また、実施の形態2の電子装置520は、実施の形態1の電子装置500に含まれる無線通信装置100を実施の形態2の無線通信装置200に置き換えたものである。実施の形態2では、無線通信装置200は、無線通信装置200A、200Bを含み、電子装置520は、電子装置520A、520Bを含む。
 上記以外の構成は、実施の形態1の無線通信装置100及び電子装置500と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、以下では、図14に加えて、図15も用いて説明を行う。
 図15は、実施の形態2の無線通信装置200Aの共振装置220Aの共振器121A及び減衰部210Aを示す平面図である。
 図14に示すように、共振装置220Aは、減衰部210A、共振基板221A、導波管122A、及び共振基板123Aを有する。共振装置220Bは、減衰部210B、共振基板221B、導波管122B、及び共振基板123Bを有する。
 共振基板221Aは、共振器121A1、共振器221A2、及び絶縁層221A3を有する。絶縁層221A3は、実施の形態1の絶縁層121A3よりも平面視で大きく、同様に、共振器221A2は、導波管122Aに接続されるグランドエレメント221A21が実施の形態1の共振器121A2のグランドエレメントよりも大きい。
 平面視で、絶縁層221A3の共振器121A1の周囲には減衰部210Aが形成されている。ここで、減衰部210Aは、共振基板221Aの構成要素として取り扱ってもよい。
 共振基板221Bは、共振器121B1、共振器221B2、及び絶縁層221B3を有する。絶縁層221B3は、実施の形態1の絶縁層121B3よりも平面視で大きく、同様に、共振器221B2は、導波管122Bに接続されるグランドエレメント221B21が実施の形態1の共振器121B2のグランドエレメントよりも大きい。
 平面視で、絶縁層221B3の共振器121B1の周囲には減衰部210Bが形成されている。ここで、減衰部210Bは、共振基板221Bの構成要素として取り扱ってもよい。
 図15に示すように、減衰部210Aは、絶縁層221A3の一方の面(図14における下面)の共振器121A1の周囲に同心矩形状に形成される矩形環状の部材である。
 減衰部210Aは、電磁波を減衰させる部材であり、共振器121A1の四方を囲むように形成されている。減衰部210Aは、例えば、電気な抵抗を有する部材である。減衰部210Aは第1減衰部の一例である。
 減衰部210Aは、共振器121A1から放射状に放射される電磁波のうち、共振器121A1に対向する共振器121B1に到達せずに、共振器121A1から平面状に伝播する成分を減衰又は消失させるために設けられている。すなわち、減衰部210Aは、共振器121A1から横方向(平面方向)に伝播する電磁波を抵抗で熱エネルギー等に変換し、減衰又は消失させる。なお、減衰部210Aは、共振器121A1から横方向(平面方向)に伝播する電磁波を完全に消失させなくても、周囲に悪影響を生じさせない程度の電力レベルに減衰させることができればよい。
 図16は、実施の形態2の無線通信装置200Aの減衰部210Aの例示的な構成を示す平面図である。
 図16に示すように、減衰部210Aは、例えば、絶縁層221A3の一方の面(図14における下面)の共振器121A1の周囲の矩形環状の領域内に形成される複数のメタル共振パターンユニット210A1である。
 メタル共振パターンユニット210A1は、絶縁層221A3の一方の面(図14における下面)の共振器121A1の周囲に同心矩形状に形成され、各々のメタル共振パターンユニット210A1の中心間の距離は同じ長さとなっており周期的に配置させている。メタル共振パターンユニット210A1には金属層の形成された共振パターンが配置されている。
 図16には、128個のメタル共振パターンユニット210A1を示す。128個のメタル共振パッドパターンユニット210A1同士は、図16に示すように、格子状に周期的にパターニングされている。メタル共振パターンユニット210A1の共振器が周期的に配置されることによって、所望の周波数帯域、すちわち、無線搬送周波数帯域において、電磁波を減衰吸収させる機能を成す。このように金属パターンを周期的に配置させ、特定の周波数の伝送を抑制させるものはEBG( Electromagnetic Band-Gap)構造ともよばれている。
 このようなメタル共振パターンユニット210A1は、例えば、絶縁層221A3の一方の面(図14における下面)の共振器121A1の周囲に同心矩形状に形成される矩形環状の金属層をレーザー加工等によって格子状に分断することによって形成することができる。メタル共振パターンユニット210A1は、例えば、銅箔又はアルミ箔等によって実現される。
 メタル共振パターンユニット210A1が銅箔製である場合は、例えば、絶縁層221A3の一方の面(図14における下面)の共振器121A1の周囲に同心矩形状に形成される銅箔をエッチングまたはレーザー加工等によってパターニングすることによって形成することができる。この銅箔は、共振器121A1を形成するための銅箔と同一のものであってよい。
 また、メタル共振パターンユニット210A1がアルミ箔製である場合は、例えば、絶縁層221A3の一方の面(図14における下面)の共振器121A1の周囲の矩形環状の領域内に、蒸着等によってアルミ箔を形成した後に、アルミ箔をレーザー加工等によってパターニングすることによって形成することができる。
 なお、ここでは、図15及び図16を用いて、共振装置220Aに形成される減衰部210Aについて説明したが、共振装置220Bに形成される減衰部210Bについても同様である。減衰部210Bは第2減衰部の一例である。
 従って、実施の形態2の無線通信装置200によれば、実施の形態1の無線通信装置100と同様に、共振器121A1を有する無線通信装置200Aと、共振器121B1を有する無線通信装置200Bとの間で、効率的に電磁波(信号)の伝送を行うことができる。
 このように、実施の形態2によれば、伝送効率の良好な無線通信装置200を提供することができる。また、実施の形態2によれば、伝送効率の良好な無線通信装置200A、200Bを提供することができる。
 また、実施の形態2によれば、伝送効率の良好な無線通信装置200(200A、200B)を含む電子装置520を提供することができる。
 また、実施の形態2の無線通信装置200によれば、共振器121A1と共振器121B1との間から、筐体110Aと筐体110Bとの間に電磁波が伝播した場合に、減衰部210A、210Bで電磁波を減衰させることができる。
 このため、実施の形態2によれば、伝送効率が良好であるとともに、通信性能がより良好な無線通信装置200を提供することができる。
 また、例えば、筐体110Aの壁部110A1と、筐体110Bの壁部110B1との間の間隔が、無線通信の通信周波数における波長λの約整数倍の長さであるような場合に、壁部110A1と110B1との間で共振が生じるようなことを抑制することができる。
 このため、実施の形態2によれば、壁部110A1と110B1との間における共振の発生を抑制することにより、通信性能をより改善した無線通信装置200を提供することができる。
 <実施の形態3>
 図17は、実施の形態3の無線通信装置300と電子装置530を示す断面図である。
 実施の形態3の無線通信装置300は、実施の形態1の無線通信装置100の共振装置120A、120Bと基板140A、140Bを共振装置320A、320Bと基板340A、340Bに置き換えたものである。共振装置320A、320Bは、それぞれ、基板340A、340Bに実装されている点が実施の形態1の共振装置120A、120Bと異なる。
 また、実施の形態3の電子装置530は、実施の形態1の電子装置500に含まれる無線通信装置100を実施の形態3の無線通信装置300に置き換えたものである。
 上記以外の構成は、実施の形態1の無線通信装置100及び電子装置500と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
 実施の形態3の無線通信装置300は、無線通信装置300A、300Bを含む。無線通信装置300Aは、筐体310Aと共振装置320Aを含む。無線通信装置300Bは、筐体310Bと共振装置320Bを含む。
 実施の形態3の電子装置530は、電子装置530Aと電子装置530Bを含む。電子装置530Aは、無線通信装置300A、基板130A、基板340A、及び回路装置150Aを含む。同様に、電子装置530Bは、無線通信装置300B、基板130B、基板340B、及び回路装置150Bを含む。
 なお、ここでは、基板130Aと基板340Aを電子装置530Aの構成要素として取り扱うが、基板130Aと基板340Aは、無線通信装置300Aの構成要素として取り扱ってもよい。すなわち、無線通信装置300Aが、筐体310A、共振装置320A、基板130A、及び基板340Aを含むものとして取り扱ってもよい。
 同様に、ここでは、基板130Bと基板340Bを電子装置530Bの構成要素として取り扱うが、基板130Bと基板340Bは、無線通信装置300Bの構成要素として取り扱ってもよい。すなわち、無線通信装置300Bが、筐体310B、共振装置320B、基板130B、及び基板340Bを含むものとして取り扱ってもよい。
 筐体310A、310Bは、例えば、金属製の筐体であり、それぞれ、壁部310A1、310B1を有する。筐体310A及び310Bは、壁部310A1と310B1とを近接させるとともに、略平行にした状態で、並べて配設される。筐体310Aは第1筐体の一例であり、筐体310Bは第2筐体の一例である。壁部310A1は第1壁部の一例であり、壁部310B1は第2壁部の一例である。
 筐体310A、310Bは、それぞれ、壁部310A1、310B1に形成される開口部310A2、310B2を有する。開口部310A2は第1開口部の一例であり、開口部310B2は第2開口部の一例である。
 開口部310A2、310B2は、平面視で矩形状の開口部である。開口部310A2からは、共振装置320Aの共振器321A2が絶縁層321A3を介して筐体310Aの外方を向いている。また、開口部310B2からは、共振装置320Bの共振器321B2が絶縁層321B3を介して筐体310Bの外方を向いている。
 開口部310A2、310B2の開口の平面視での大きさは、それぞれ、共振装置320A、320Bの共振基板321A、321Bの大きさ以上であることが望ましい。なお、開口部310A2、310B2の開口の平面視での大きさは、それぞれ、共振基板321A、321Bの電磁波の放射の妨げにならないように適宜設定すればよい。
 なお、図17には、筐体310Aの壁部のうち、開口部310A2が形成される壁部310A1のみを示すが、筐体310Aは、共振装置320A、基板130A、340A、及び回路装置150Aを囲む(内蔵する)ように形成されている。同様に、図17には、筐体310Bの壁部のうち、開口部310B2が形成される壁部310B1のみを示すが、筐体310Bは、共振装置320B、基板130B、340B、及び回路装置150Bを囲む(内蔵する)ように形成されている。
 共振装置320A、320Bは、それぞれ、基板340A、340Bに実装されている。共振装置320Aは、共振基板321A、及び導波管322Aを含む。同様に、共振装置320Bは、共振基板321B、及び導波管322Bを含む。共振装置320Aは第1共振装置の一例であり、共振装置320Bは第2共振装置の一例である。導波管322Aは第1導波管の一例であり、導波管322Bは第2導波管の一例である。
 共振装置320Aは、開口部310A2から共振基板321Aの共振器321A2が筐体310Aの外側を向くように、基板140Aに実装されている。共振装置320Aの導波管322Aは、矩形状の断面を有する、または、実施形態1と同様な図2に相当する断面形状でもよい。共振器321A2は第1共振器の一例である。
 同様に、共振装置320Bは、開口部310B2から共振基板321Bの共振器321B2が筐体310Bの外側を向くように、基板140Bに実装されている。共振装置320Bの導波管322Bは、矩形状の断面を有する、または、実施形態1と同様な図2に相当する断面形状でもよい。共振器321B2は第2共振器の一例である。
 共振基板321Aは、第一面321A1、共振器321A2、及び絶縁層321A3を有する。第一面321A1は、絶縁層321A3の導波管322Aに接続される面とは反対側の面であり、共振器321A2は、絶縁層321A3の導波管322Aに接続される面に形成されている。
 第一面321A1は、例えば、図4の(B)の第一面と同様に、絶縁層321A3が全面を占めており、共振器は存在しない。
 共振器321A2は、例えば、絶縁層321A3の表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。共振基板321Aは、共振器321A2によって電磁波を伝送する。
 共振器321A2の放射面は、開口部310A2の内部において、壁部310A1の筐体310Aの内側に位置する面よりも、筐体310Aの外側に位置する。すなわち、共振器321A2は、放射面が筐体310Aの内面よりも筐体310Aの外側に位置するように配設されている。
 これは、共振器321A2から放射される電磁波が筐体310Aの内部を伝搬せず、筐体310Aの外部を伝搬するようにするためである。
 同様に、共振基板321Bは、第一面321B1、共振器321B2、及び絶縁層321B3を有する。第一面321B1は、絶縁層321B3の導波管322Bに接続される面とは反対側の面であり、共振器321B2は、絶縁層321B3の導波管322Bに接続される面に形成されている。
 第一面321B1は、例えば、図4の(B)の第一面と同様に、絶縁層321B3が全面を占めており、共振器は存在しない。
 共振器321B2は、例えば、絶縁層321B3の表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。共振基板321Bは、共振器321B2によって電磁波を伝送する。
 共振器321B2の放射面は、開口部310B2の内部において、壁部310B1の筐体310Bの内側に位置する面よりも、筐体310Bの外側に位置する。すなわち、共振器321B2は、放射面が筐体310Bの内面よりも筐体310Bの外側に位置するように配設されている。
 これは、共振器321B2から放射される電磁波が筐体310Bの内部を伝搬せず、筐体310Bの外部を伝搬するようにするためである。
 導波管322A、322Bは、例えば、矩形管状に成型した金属膜で構築される、または、例えば、実施形態1と同等な図2の(B)、(C)、(D)、(E)に示すような変形矩形状でもよい。金属膜としては、例えば、銅箔又はアルミニウム製の金属箔を用いることができる。導波管322A、322Bは、内面が金属層で覆われていればよいため、矩形管状または変形矩形状の樹脂部材の内表面に金属層を形成したものであってもよい。または、内部樹脂は無く金属層のみの空洞導波管形状でもよい。金属層は、例えば、銅又はアルミニウム製の金属層であればよい。導波管322A、322Bは、それぞれ、実施の形態1の導波管122A、122Bに端部322A1、322B1を付け加えた構成を有する。端部322A1、322B1は、それぞれ、矩形環状の金属層であり、平面視で、矩形状の開口部を有する。
 導波管322Aの一端(図17中の下側の端部)は、共振基板321Aの共振器321A2に接続されており、他端(図17中の上側の端子)の端部322A1は、半田ボール351Aによって基板340Aの配線層342Aに接続されている。半田ボール351Aはメタルバンプでもよい。
 半田ボール351Aは、平面視では導波管322Aの矩形環状の断面に沿って複数配列されている。隣り合う半田ボール351A同士の間隔は、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、電磁波が導波管322Aと基板340Aの伝送路との接続部から外部に漏れ出ないようにするためである。
 導波管322Aは、共振器321A2と基板340Aの共振器341Aとの間に導波路を形成する。
 導波管322Aの共振基板321Aに平行な断面は、矩形状である。導波管322Aは、共振基板321Aと基板340Aの共振器341Aとの間で、電磁波を伝送する。
 同様に、導波管322Bの一端(図17中の上側の端部)は、共振基板321Bの共振器321B2に接続されており、他端(図17中の下側の端子)の端部322B1は、半田ボール351Bによって基板340Bの配線層342Bに接続されている。
 半田ボール351Bは、平面視では導波管322Bの矩形環状の断面に沿って複数配列されている。隣り合う半田ボール351B同士の間隔は、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、電磁波が導波管322Bと基板340Bの伝送路との接続部から外部に漏れ出ないようにするためである。
 導波管322Bは、共振器321B2と基板340Bの共振器341Bとの間に導波路を形成する。
 導波管322Bの共振基板321Bに平行な断面は、矩形状である。導波管322Bは、共振基板321Bと基板340Bの共振器341Bとの間で、電磁波を伝送する。
 基板130A、130Bは、それぞれ、筐体310A、310Bの内部に配設され、基板340A、340Bが実装される。
 基板340A、340Bは、それぞれ、筐体310A、310Bの内部において、基板130A、130Bに実装される。基板340A、340Bは、例えば、FR-4規格等に準じたプリント基板である。基板340Aは第1基板の一例であり、基板340Bは第2基板の一例である。
 基板340Aは、共振器341A、配線層342A、343A、絶縁層344A、及びビア345Aを有する。共振器341A、配線層342A、343Aは、絶縁層344Aの表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。
 共振器341Aは、共振装置320Aの共振器321A2との間で電磁波を伝送する。配線層342A、343Aは、グランド電位に保持される。配線層342Aには、半田ボール151Aを介して回路装置150Aが実装されるとともに、半田ボール351Aを介して導波路322Aの端部322A1が接続されている。基板340Aは、配線層343Aを介して基板130Aに接続されている。
 同様に、基板340Bは、共振器341B、配線層342B、343B、絶縁層344B、及びビア345Bを有する。共振器341B、配線層342B、343Bは、絶縁層344Bの表面及び裏面に貼り付けられる銅箔をパターニングすることによって形成される。
 共振器341Bは、共振装置320Bの共振器321B2との間で電磁波を伝送する。配線層342B、343Bは、グランド電位に保持される。配線層342Bには、半田ボール151Bを介して回路装置150Bが実装されるとともに、半田ボール351Bを介して導波路322Bの端部322B1が接続されている。基板340Bは、配線層343Bを介して基板130Bに接続されている。
 回路装置150A、150Bは、それぞれ、基板340A、340Bに半田ボール151A、151Bを介して接続され、アンダーフィル材152A、152Bによって固定されることにより、基板340A、340Bにフリップチップ実装されている。回路装置150A、150Bは、それぞれ、基板340A、340Bの伝送路を介して、共振器341A、341Bに接続されている。回路装置150A、150Bの伝送路の構成は、実施の形態1で図7乃至図11のいずれかに示す構成と同様である。
 以上のような実施の形態3の無線通信装置300では、無線通信装置300Aの共振器321A2と、無線通信装置300Aを含む電子装置530Aの回路装置150Aとの間で信号の送受信が可能である。
 また、無線通信装置300Bの共振器321B2と、無線通信装置300Bを含む電子装置530Bの回路装置150Bとの間で信号の送受信が可能である。
 従って、無線通信装置300Aと300Bが近接して配置された状態で、共振装置320Aの共振器321A2と、共振装置320Bの共振器321B2との間で、無線通信を行うことにより、回路装置150Aと150Bとの間で、効率的に電磁波(信号)の伝送を行うことができる。
 このように、実施の形態3によれば、伝送効率の良好な無線通信装置300を提供することができる。また、実施の形態3によれば、伝送効率の良好な無線通信装置300A、300Bを提供することができる。また、実施の形態3によれば、伝送効率の良好な電子装置530、530A、530Bを提供することができる。
 実施の形態3の無線通信装置300で、電磁波の伝送効率が良好になるのは、無線通信装置300Aと300Bの間で通信を行う共振器321A2と321B2の放射面が、それぞれ、筐体310A、310Bの壁部310A1、310B1の内壁面310A11、310B11よりも外側に位置しているからである。
 共振器321A2と321B2の放射面が、それぞれ、壁部310A1、310B1の内壁面310A11、310B11よりも外側に位置していることにより、共振器321A2と321B2との間に電磁波を遮るものが存在しない。
 このため、実施の形態3の無線通信装置300では、電磁波の良好な伝送効率を得ることができる。
 また、実施の形態3の無線通信装置300では、共振器321A2と321B2との間を近傍解が得られる程度に近接させている。
 このため、共振器321A2と321B2から電磁波が放射状に放射されても、伝送中の損失が少なく、殆どすべての電磁波を共振器321A2と321B2との間で伝送することができる。
 なお、図17には、共振器321A2、321B2の放射面が、それぞれ、開口部310A2、310B2の内部において、筐体310Aの内壁面310A11、310B11よりも、筐体310A、310Bの外側に位置する形態を示す。
 しかしながら、共振器321A2、321B2からそれぞれ放射される電磁波が開口部310A2、310B2を通過し、内壁面310A11、310B11で筐体310A、310Bの内部に反射されない場合は、共振器321A2、321B2の放射面は、内壁面310A11、310B11よりも筐体310A、310Bの内側に位置してもよい。
 すなわち、共振器321A2から放射される電磁波が内壁面310A11で反射されずに、開口部310A2から筐体310Aの外部に放射されるように、共振器321A2と開口部310A2との位置関係を規定できる場合は、共振器321A2の放射面は、内壁面310A11よりも筐体310Aの内側に位置してもよい。
 同様に、共振器321B2から放射される電磁波が内壁面310B11で反射されずに、開口部310B2から筐体310Bの外部に放射されるように、共振器321B2と開口部310B2との位置関係を規定できる場合は、共振器321B2の放射面は、内壁面310B11よりも筐体310Bの内側に位置してもよい。
 ここで、図18を用いて、実施の形態3の変形例による無線通信装置300について説明する。
 図18は、実施の形態3の変形例による無線通信装置300を示す図である。
 実施の形態3の変形例の無線通信装置300Cは、実施の形態2の無線通信装置200の共振装置320A、320Bに、共振基板323A、323Bを追加したものである。無線通信装置300Cは、無線通信装置300D、300Eを含む。
 また、実施の形態3の変形例の電子装置530Cは、電子装置530Dと電子装置530Eを含む。
 上記以外の構成は、実施の形態3の無線通信装置300及び電子装置530と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
 図18に示す共振装置320Aは、共振基板321A、導波管322A、及び共振基板323Aを含む。図18に示す共振装置320Aは、図17に示す共振装置320Aの端部322A1の代わりに、共振基板323Aを含むものである。
 共振基板323Aは、グランドエレメント323A11、共振器323A2、絶縁層323A3、及びビア323A4を含む。共振基板323Aは、導波管322Aの他端(図17中の上側の端子)に接続されている。
 共振基板323Aは、第一面323A1のグランドエレメント323A11が半田ボール351Aを介して配線層342Aに接続されている。半田ボール351Aはメタルバンプでもよい。
 共振器323A2は、導波管322Aを介して、共振器321A2との間で電磁波を伝送するとともに、共振器341Aとの間で電磁波を伝送する。
 絶縁層323A3には、一方の面(図18中の上側の面)である第一面323A1にグランドエレメント323A11が形成され、他方の面(図18中の下側の面)に共振器323A2が形成されている。絶縁層323A3には、ビア323A4が形成されている。
 ビア323A4が第一面323A1の周囲にあるグランドエレメント323A11を介して半田ボール351Aに接続されることにより、導波管322Aはグランド電位に保持される。
 なお、共振基板323Aの詳細な構成については後述する。
 同様に、図18に示す共振装置320Bは、共振基板321B、導波管322B、及び共振基板323Bを含む。図18に示す共振装置320Bは、図17に示す共振装置320Bの端部322B1の代わりに、共振基板323Bを含むものである。
 共振基板323Bは、グランドエレメント323B11、共振器323B2、絶縁層323B3、及びビア323B4を含む。共振基板323Bは、導波管322Bの他端(図17中の下側の端子)に接続されている。
 共振基板323Bは、第一面323B1のグランドエレメント323B11側が半田ボール351Bを介して配線層342Bに接続されている。
 共振器323B2は、導波管322Bを介して、共振器321B2との間で電磁波を伝送するとともに、共振器341Bとの間で電磁波を伝送する。
 絶縁層323B3には、一方の面(図18中の下側の面)である第一面323B1にグランドエレメント323B11が形成され、他方の面(図18中の上側の面)に共振器323B2が形成されている。絶縁層323B3には、ビア323B4が形成されている。
 ビア323B4が第一面323B1の周囲にあるグランドエレメント323B11を介して半田ボール351Bに接続されることにより、導波管322Bはグランド電位に保持される。
 なお、共振基板323Bの詳細な構成については後述する。
 次に、図19乃至図22を用いて、実施の形態3の無線通信装置300の共振装置320Aについて説明する。
 図19乃至図22は、実施の形態3の無線通信装置300の共振装置320Aを示す図である。図20及び図22は底面図、図19及び図21は断面図である。なお、図19及び図21では、共振装置320Aと基板140Aとを図18とは天地逆に示す。また、図19乃至図22では、図示するように直交座標系であるXYZ座標系を定義する。
 図19に示すように、共振装置320Aは、共振基板321A、導波管322A、及び共振基板323Aを含む。また、基板340Aは、共振器341A、配線層342A、343A、絶縁層344A、及びビア345Aを含む。
 共振基板321Aは、共振器321A2、及び絶縁層321A3を有する。共振器321A2は、例えば、図4の(B)に示す第二面のような構成であればよい。第一面321A1は絶縁層321A3の表面である。また、共振器321A2は、例えば、図4の(C)に示す第二面のような構成であればよい。
 共振基板323Aは、グランドエレメント323A11、共振器323A2、絶縁層323A3、及びビア323A4を有する。共振器323A2は、例えば、図4の(A)又は(C)の第二面に示すような構成であればよい。第一面323A1は絶縁層323A3の表面である。
 また、第一面323A1及びグランドエレメント323A11は、例えば、図20に示すような構成であればよい。第一面323A1は、中央が絶縁層323A3の表面であり、周囲に八角形の環状のグランドエレメント323A11を有する。
 グランドエレメント323A11は、ビア323A4を介して共振器323A2に接続されている。ビア323A4は、図20に示すように複数あり、隣り合うビア323A4同士の間隔は、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。
 これは、電磁波が第一面323A1と共振器323A2との間の絶縁層323A3からXY平面の面方向において外部に漏れ出ないようにするためである。
 また、基板340Aの配線層342Aと343Aとはビア345Aで接続されており、配線層342Aは、ビア345A、配線層343Aを介して、基板130(図18参照)のグランド層に接続されることによってグランド電位に保持される。
 また、上述のように、半田ボール351Aは、平面視では導波管322Aの矩形環状の断面に沿って複数配列されている。隣り合う半田ボール351A同士の間隔は、無線通信の通信周波数における波長λの半分未満、より好ましくは、λ/4以下になるように設定される。複数配列された半田ボール351Aは、複数配列されたメタルバンプでもよい。
 これは、電磁波が第一面323A1と基板340Aの共振器341Aとの接続部から外部に漏れ出ないようにするためである。
 従って、共振基板323Aの絶縁層323A3に複数のビア323A4を形成し、ビア323A4でグランドエレメント323A11と共振器323A2とを接続するとともに、半田ボール351Aでグランドエレメント323A11と共振器341Aとを接続することにより、共振装置320Aと基板340の伝送路とを接続することができる。
 従って、共振装置320Aのように、基板140の側に共振基板323Aを含む構成の無線通信装置300C(図18参照)においても、図17に示す無線通信装置300と同様に、良好な伝送効率の実現することができる。
 また、図22に示すように、共振器323Aは、内周側と外周側の2列で配列されるように、さらに多くの数のビア323A4を含んでもよい。同様に、無線通信装置300Cは、内周側と外周側の2列で配列されるように、さらに多くの数の半田ボール351Aを含んでもよい。また、無線通信装置300Cの基板340Aは、さらに多くの数のビア345Aを含んでもよい。
 このように、より多くのビア323A4、半田ボール351A、又はビア345Aを設ける場合は、無線通信装置300Cから電磁波の漏洩をより効果的に抑制することができ、より良好な伝送特性を得ることができる。
 以上、本発明の例示的な実施の形態の無線通信装置、及び、電子装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
 100、100A、100B 無線通信装置
 110A、110B 筐体
 110A1、110B1 壁部
 110A2、110B2 開口部
 110A3、110B3 凹部
 120A、120B 共振装置
 121A、121B 共振基板
 121A1、121A2、121B1、121B2 共振器
 121A3、121B3 絶縁層
 122A、122B 導波管
 123A、123B 共振基板
 123A1、123A2、123B1、123B2 共振器
 123A3、123B3 絶縁層
 130A、130B 基板
 140A、140B 基板
 141A、141B 共振器
 142A、143A、142B、143B 配線層
 144A、144B 絶縁層
 150A、150B 回路装置
 200、200A、200B 無線通信装置
 210A、210B 減衰部
 220A、220B 共振装置
 221A、221B 共振基板
 221A2、221B2 共振器
 221A3、221B3 絶縁層
 300、300A、300B 無線通信装置
 310A、310B 筐体
 320A、320B 共振装置
 321A、321B 共振基板
 321A2、321B2 共振器
 322A、322B 導波管
 340A、340B 基板
 500、500A、500B、520、520A、520B、530、530A、530B 電子装置

Claims (11)

  1.  第1開口部を有する第1筐体と、
     前記第1筐体に対向して配置され、前記第1開口部に対向して開口される第2開口部を有する第2筐体と、
     第1共振器を有し、前記第1共振器が前記第1開口部から外側を向くように前記第1筐体の内部に配設される第1共振装置と、
     第2共振器を有し、前記第2共振器が前記第2開口部から外側を向くとともに前記第1共振器に対向するように、前記第2筐体の内部に配設される第2共振装置と
     を含む、無線通信装置。
  2.  前記第1開口部は、前記第1筐体の前記第2筐体に対向する第1壁部に形成されており、前記第1共振装置は、前記第1開口部に差し込まれた状態で、前記第1共振器が前記第1壁部に固定される、又は、
     前記第2開口部は、前記第2筐体の前記第1筐体に対向する第2壁部に形成されており、前記第2共振装置は、前記第2開口部に差し込まれた状態で、前記第2共振器が前記第2壁部に固定される、請求項1記載の無線通信装置。
  3.  前記第1壁部は、前記第1筐体の内側に凹んだ第1凹部を有し、前記第1開口部は前記第1凹部に形成される、又は、
     前記第2壁部は、前記第2筐体の内側に凹んだ第2凹部を有し、前記第2開口部は前記第2凹部に形成される、請求項2記載の無線通信装置。
  4.  前記第1共振器の放射面は、前記第1開口部内において、前記第1壁部の前記第1筐体の内側に位置する面よりも、前記第1筐体の外側に位置する、又は、
     前記第2共振器の放射面は、前記第2開口部内において、前記第2壁部の前記第2筐体の内側に位置する面よりも、前記第2筐体の外側に位置する、請求項1乃至3のいずれか一項記載の無線通信装置。
  5.  前記第1共振装置は、前記第1筐体の内部に配設される第1基板に実装されることにより、前記第1共振器が前記第1開口部から外側を向くように前記第1筐体の内部に配設される、又は、
     前記第2共振装置は、前記第2筐体の内部に配設される第2基板に実装されることにより、前記第2共振器が前記第2開口部から外側を向くように前記第2筐体の内部に配設される、請求項1記載の無線通信装置。
  6.  前記第1開口部は、前記第1筐体の前記第2筐体に対向する第1壁部に形成されており、前記第1共振器の放射面は、前記第1開口部内において、前記第1壁部の前記第1筐体の内側に位置する面よりも、前記第1筐体の外側に位置する、又は、
     前記第2開口部は、前記第2筐体の前記第1筐体に対向する第2壁部に形成されており、前記第2共振器の放射面は、前記第2開口部内において、前記第2壁部の前記第2筐体の内側に位置する面よりも、前記第2筐体の外側に位置する、請求項5記載の無線通信装置。
  7.  前記第1共振装置は、前記第1共振器に接続されるとともに、前記第1筐体の内部に配設される第1伝送路に接続される第1導波管をさらに有する、又は、
     前記第2共振装置は、前記第2共振器に接続されるとともに、前記第2筐体の内部に配設される第2伝送路に接続される第2導波管をさらに有する、請求項1乃至6のいずれか一項記載の無線通信装置。
  8.  前記第1共振装置は、前記第1導波管の前記第1共振器が接続される端部とは反対側の端部に接続される第3共振器をさらに有し、前記第1導波管は前記第3共振器を介して前記第1伝送路に接続される、又は、
     前記第2共振装置は、前記第2導波管の前記第2共振器が接続される端部とは反対側の端部に接続される第4共振器をさらに有し、前記第2導波管は前記第4共振器を介して前記第2伝送路に接続される、請求項7記載の無線通信装置。
  9.  前記第1共振装置は、前記第1基板に、半田ボール又はメタルバンプを介して実装される、又は、
     前記第2共振装置は、前記第2基板に、半田ボール又はメタルバンプを介して実装される、請求項5又は6記載の無線通信装置。
  10.  平面視で前記第1共振部の周囲に配設され、電磁波を減衰させる第1減衰部と、
     平面視で前記第2共振部の周囲に配設され、電磁波を減衰させる第2減衰部と
     をさらに含む、請求項1乃至9のいずれか一項記載の無線通信装置。
  11.  第1開口部を有する第1筐体と、
     前記第1筐体に対向して配置され、前記第1開口部に対向して開口される第2開口部を有する第2筐体と、
     第1共振器を有し、前記第1共振器が前記第1開口部から外側を向くように前記第1筐体の内部に配設される第1共振装置と、
     第2共振器を有し、前記第2共振器が前記第2開口部から外側を向くとともに前記第1共振器に対向するように、前記第2筐体の内部に配設される第2共振装置と、
     前記第1筐体の内部に配設され、前記第1共振装置に接続される第1伝送路を有する第1基板と、
     前記第2筐体の内部に配設され、前記第2共振装置に接続される第2伝送路を有する第1基板と、
     前記第1基板に実装されるとともに、前記第1伝送路に接続される、第1処理部と、
     前記第2基板に実装されるとともに、前記第2伝送路に接続される、第2処理部と
     を含む、電子装置。
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