无线通信装置的制作方法

本发明涉及无线通信装置。

背景技术：

以往，作为通过一个装置实现具有指向性天线的无线通信装置和具有无指向性天线的无线通信装置而作为无线lan用的无线通信装置的技术，提出了具有能够向第1配置和第2配置进行切换的构造的天线装置，该第1配置为将规定长度的波导器、反射器和辐射器构成为能够变更相互的位置关系，波导器、反射器及辐射器隔开规定间隔作为平行且设为相同中心的指向性天线起作用，该第2配置为对波导器、反射器及辐射器中的至少任一个的配置进行变更，作为无指向性天线起作用(专利文献1)。

如上所述的天线装置由于能够进行波导器、反射器及辐射器的相互的位置关系能够变更而作为指向性天线起作用的第1配置、和作为无指向性天线起作用的第2配置的变更，因此，虽然是一个天线装置，但能够作为指向性天线使用，也能作为无指向性天线使用。

专利文献1：日本特开2005－26943号公报

技术实现要素：

但是，在专利文献1所公开的技术中，虽然通过移动辐射器的位置而实现无数的辐射模式，但对于一般用户而言，存在下述问题，即，不知道哪个位置为最佳的配置，根据波导器、反射器及辐射器的相互的位置关系，反而发生增益的劣化。

本发明试图解决与如上述的现有技术相伴的课题，其目的在于提供对于一般用户而言，能够容易地变更指向性的无线通信装置。

根据本发明的一个实施方式，提供一种无线通信装置，其包含：框体；天线，其设置于所述框体内；金属板，其能够装卸地设置于所述框体，具有比所述框体的导电率高的导电率，具有在设置时与所述天线相对的面；检测部，其对所述金属板的设置进行检测；以及输出部，其输出所述检测部的检测结果。

根据本发明的另一个实施方式，提供一种无线通信装置，其包含：框体；天线，其设置于所述框体内；金属板，其能够装卸地设置于所述框体，具有在设置时与所述天线相对的面，设置该金属板时与拆下该金属板时相比提高向与所述天线所存在的方向相反侧的方向的指向性；检测部，其对所述金属板的设置进行检测；以及输出部，其输出所述检测部的检测结果。

发明的效果

根据本发明，能够提供对于一般用户而言，能够容易地变更指向性的无线通信装置。

附图说明

图1是用于表示本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的概略结构的说明图(俯视图)。

图2是图1的无线通信装置的i－i剖视图。

图3a是在本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体没有设置金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。

图3b是在本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体设置有金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。

图4是用于对本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的一部分进行说明的框图。

图5a是表示本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的指向性的模拟结果。

图5b是表示本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的指向性的模拟结果。

图6a是在本发明的另一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体没有设置金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。

图6b是在本发明的另一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体设置有金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。

图7是用于对本发明的另一个实施方式所涉及的无线通信装置和对方终端的关系进行说明的概念图。

具体实施方式

下面，关于本发明的一个实施方式，一边参照附图、一边详细地进行说明。以下所示的实施方式是本发明的实施方式的一个例子，且本发明并不限定于这些实施方式。此外，在本实施方式中参照的附图中，对同一部分或者具有相同的功能的部分标注同一标号或者类似的标号(在数字后仅附带a、b等的标号)，有时省略其重复的说明。另外，附图的尺寸比率有时为了说明的方便而与实际的比率不同，或将结构的一部分从附图中省略。

＜第1实施方式＞

使用图1及图2，对本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置进行说明。图1是用于表示本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的概略结构的说明图(俯视图)。图2是图1的无线通信装置的i―i剖视图。无线通信装置1包含：框体11、基板13、第1天线15、第2天线16(参照图4)、第1金属板17、第2金属板18、第1检测部19、第2检测部20(参照图4)及开口部22。无线通信装置1在本例中为无线访问点。但是，无线通信装置1并不限定于此，也可以是无线lan路由器等。

框体11在本例中成为长方体形状，但只要能够将第1天线15和第1金属板17设为规定的距离d1、将第2天线16和第2金属板18设为规定的距离d2，则可以为任意形状。框体11在本例中，由树脂材料形成。但是，形成框体11的材料只要不是金属材料等起到反射板、波导器的作用的材料即可，并不限定于树脂材料。

另外，在本例中，框体11具有开口部22。如果如图2所示地通过剖面进行观察，则开口部22与框体11的中央相比位于上方。但是，在将第1金属板17设置于框体11时，只要在第1金属板17的面与构成第1天线15的面相对的位置配置金属板17即可，开口部22的位置并不限定于与框体11的中央相比的上方。

基板13设置于框体11的内部。在本例中，基板13设置于框体11的内部的侧面11a，但基板13的一部分也可以不与框体11的内部的侧面11a相接。另外，在本例中，基板13为单层，但也可以为多层。在是多层的情况下，如后面所述，也能够将第1天线15及第2天线16所设置的位置设为内层。

第1天线15配置于框体11内。在本例中，第1天线15设置于基板13。同样地，第2天线16也配置于框体11内。在本例中，第2天线16配置于基板13。但是，也可以没有基板13。即，第1天线15、第2天线16也可以不设置于基板13。

另外，第1天线15及第2天线15在本例中为平面天线。而且，第1天线15及第2天线15在本例中是通过在基板13上进行印刷而形成的。第1天线15及第2天线16并不限定于基板13上的通过印刷而形成的平面天线，也可以将板状倒f天线(pifa：planarinverted－fantenna)、贴片天线等平面天线搭载于基板13上。

第1天线15及第2天线16在本例中构成于基板13的表面，但也可以构成于背面。在基板13为多层基板的情况下，第1天线15及第2天线16也可以构成于内层。

第1天线15以2.45ghz(第1频率)进行谐振。另一方面，第2天线16以5ghz(第2频率)进行谐振。在本例中，2.45ghz频带的无线通信用的第1天线15和5ghz频带的无线通信用的第2天线16设置于基板13，但也可以仅是任一天线设置于基板13。另外，在本例中，将第1天线15及第2天线16的长度方向设为图1中的x轴。在这里，第1天线15的长度l3是沿x轴的长度。而且，第1天线15的长度l3设计为进行谐振，在本例中，相对于频率为λ/4。同样地，第2天线16的长度l4是沿x轴的长度。第2天线16的长度l4在本例中，相对于频率为λ/4。但是，第1天线15的长度l3、第2天线16的长度l4相对于频率并不限定于λ/4，在相对于频率以λ进行谐振时，成为λ。在本例中，对第1天线15及第2天线16的长度方向相同的例子进行了说明，但第1天线15和第2天线16的长度方向也可以不同。在该情况下，成为各自不同的x轴。但是，第1天线15和第1金属板17需要为同轴，第2天线16和第2金属板18需要为同轴。

第1金属板17在向框体11设置时与构成第1天线15的平面相对。同样地，第2金属板18在向框体11设置时与构成第2天线16的平面相对。第1金属板17及第2金属板18各自具有向第1金属板17及第2金属板18的方向引导电波的功能。换言之，电波向第1金属板17及第2金属板18所存在的方向强烈地辐射。第1金属板17及第2金属板18在本例中，各自是对从第1天线15及第2天线16辐射出的电波进行引导的波导器。因此，将第1金属板17设置于框体11时与没有将第1金属板17设置于框体11时相比，向与第1天线15所处的方向的相反侧的方向(图2中的z轴方向)的指向性变高。同样地，将第2金属板18设置于框体11时与没有将第2金属板18设置于框体11时相比向与第2天线16所存在的方向的相反侧的方向的指向性变高。另外，第1金属板17及第2金属板18的导电率高于框体11的导电率。

在本例中，第1金属17及第2金属18的长度方向也是图1中的x轴。第1金属板17的长度l1及第2金属板18的长度l2各自与第1天线15的长度及第2天线16的长度同样地，是沿x轴的长度。第1金属板17的长度l1及第2金属板18的长度l2各自相对于第1天线15及第2天线16的使用频率为大于λ/2而小于4λ/5。在本例中，如前所述，第1天线15的使用频率为2.45ghz，第2天线16的使用频率为5ghz。因此，第2金属板18的长度l2比第1金属板17的长度l1短。具体地说，第1金属板17的长度l1大于61.2mm而小于98.0mm。第2金属板18的长度l2大于30mm而小于48mm。

第1凸起部17a在本例中是第1金属板17的一部分。即，第1凸起部17a和第1金属板17由相同的材料形成。在由相同的材料形成的情况下，第1凸起部17a和第1金属板17能够一体地制造。但是，第1凸起部17a和第1金属板17也可以为不同的材料。在不同的材料的情况下，需要对第1凸起部17a和第1金属板17进行接合。另外，第1凸起部17a插入至框体11的内部。虽然在图2中没有图示，但在第2金属板18也存在第2凸起部18a。但是，第2凸起部18a由于与第1金属板17中的第1凸起部17a相同，因此在这里省略详细的说明。

在第1金属板17设置于框体11的情况下，第1金属板17具有与构成基板13、设置于基板13的第1天线15的面相对的面。同样地，在第2金属板18设置于框体11的情况下，第2金属板18具有与构成基板13、设置于基板13的第2天线16的面相对的面。

将第1金属板17及第2金属板18设置于框体11，为了分别使第1金属板17及第2金属板18不易从框体11移动，可以在框体11的一部分设置凹凸的部位，分别将第1金属板17及第2金属板18设为与该部位啮合这样的形状。

第1天线15和第1金属板17隔开一定的距离而配置。因此，从第1天线15发射的电波的相位会以一定量发生偏差。因此，只要通过对第1天线15与第1金属板17的距离d1和第1金属板17的长度l1进行调整，使在第1金属板17中流动的电流的相位和来自第1天线15的电波的相位的偏差变少或偏差消失，则就是相互增强。第1天线15和第1金属板17的距离d1优选相对于使用的无线频率为大于λ/20而小于λ/2。在本例中，第1天线15使用的无线频率为2.45ghz频带。因此，第1天线15和第1金属板17的距离d1优选大于6.1mm而小于61.2mm。更优选第1天线15和金属板17的距离d1相对于使用的无线频率为大于或等于λ/5而小于λ/4。

同样地，第2天线16和第2金属板18d2隔开一定的距离而配置。第2天线16和第2金属板17d2的距离优选相对于使用的无线频率为大于λ/20而小于λ/2。在本例中，第2天线16使用的无线频率为5ghz。因此，第2天线16和第2金属板17的距离d2大于3mm而小于30mm。

于是，在第1天线15使用的无线频率为2.45ghz，第2天线16使用的无线频率为5ghz时，第1天线15和第1金属板17的距离d1的优选的具体范围(大于6.1mm而小于61.2mm)与第2天线16和第2金属板18的距离d2的优选的具体范围(大于3mm而小于30mm)不同。但是，存在两者重叠的范围(大于6.1mm而小于30mm)。因此，例如在希望将框体11的形状调整为长方体的情况下，可以设为两者重叠的范围。另一方面，为了进一步发挥第1金属板17、第2金属板18的作为波导器而提高指向性这一性能，也可以将第1天线15和第1金属板17的距离d1与第2天线16和第2金属板18的距离d2设得不同。

第1检测部19对第1金属板17的设置进行检测。图3a及图3b是将本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。第1检测部19在本例中为光中断器。光中断器具有相对的发光部19a和受光部19b。而且，通过受光部19b对来自发光部19a的光被第1凸起部17a遮挡进行检测，由此检测到第1金属板17设置于框体11。因此，第1检测部19不与第1凸起部17a接触，就能够检测到第1金属板17设置于框体11。但是，第1检测部19并不限定于光中断器，也可以是其他非接触的传感器。同样地，也存在对第2金属板18的设置进行检测的第2检测部20，但由于与第1检测部19相同，因此省略在这里的详细说明。

图3a是在本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体没有设置金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。图3b是在本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体设置有金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。

如图3a所示，使第1金属板17向附图的箭头的方向移动，如图3b所示，如果通过受光部19b检测到来自发光部19a的光被第1凸起部17a遮挡，则第1检测部19检测为在框体11中设置有包含第1金属板17的壳体。

图4是用于对本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的一部分进行说明的框图。基板13具有：第1天线15、第2天线16、第1检测部19、第2检测部20、rf部21、基带部23、输出部24、控制部25。

rf部21对在无线通信装置1中利用的频带的信号进行处理。rf部21在本例中对2.45ghz频带、5ghz频带的信号进行处理。rf部21与第1天线15及第2天线16连接。另外，rf部21与基带部23连接。在本例中，频带为2.45ghz、5ghz这样的高频率，因此处于rf部21的接收混频器将该高频率变换为中间频率(intermediatefrequency；if中频)，然后变换为基带信号。此外，rf部21具有收发用的各种混频器、lna等放大器、带通滤波器等滤波器等公知的结构，但在这里省略说明。另外，也可以将rf部21和基带部23合并而称为“通信部26”。通信部26经由第1天线15、第2天线16而与无线终端进行信息的收发。

控制部25基于由输出部24输出的检测结果对动作模式进行控制。控制部25例如进行从发送侧发送出的信号在接收侧解密时发生了错误的情况下的再次发送控制、发送定时的控制等与无线lan通信相关的各种控制。另外，控制部25可以在第1检测部19检测到在框体11中设置有第1金属板17时，进行控制以使得降低第1天线15的发送输出。同样地，控制部25也可以在第2检测部20检测到在框体11中设置有第2金属板18时，进行控制以使得降低第2天线16的发送输出。

输出部24输出由第1检测部19检测到的结果。同样地，输出部24输出由第2检测部20检测到的结果。而且，其输出的结果由控制部25使用。

＜模拟＞

使用图5a及图5b，关于本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置，对通过第2金属板18的有无而实现的指向性的变化进行说明。图5a及图5b是表示本发明的一个实施方式所涉及的无线通信装置的指向性的模拟结果。

在本模拟中，仅使用图1中的第2金属板18，不使用第1金属板17。第2天线16是5ghz频带用的平面天线。另外，框体11是由树脂材料形成的壳体。将树脂壳体设计为第2天线16和第2金属板18的距离d2成为λ/4(15mm)。另外，第2天线16的长度l2为0.35λ(21mm)。

如图1所示，在与基板13相同的面，将横向设为x轴方向，将纵方向设为y轴方向，将在从第2金属板18观察时与第2天线16所处的方向相反侧的方向(图1中的纸面近端侧)设为z轴方向。如图5a所示，d1(实线)是在框体11安装有第2金属板18的情况下的天线增益。d2(虚线)是在框体11没有安装第2金属板18的情况下的天线增益。在没有将第2金属板18安装于框体11的情况下，z轴方向的天线增益为2dbi左右。另一方面，在将第2金属板18安装于框体11的情况下，z轴方向的天线增益为5dbi左右。同样地，如图5b所示，d3(实线)是在框体11安装有第2金属板18的情况下的天线增益。d4(虚线)是在框体11没有安装第2金属板18的情况下的天线增益。在没有将第2金属板18安装于框体11的情况下，z轴方向的天线增益为2dbi左右。另一方面，在将第2金属板18安装于框体11的情况下，z轴方向的天线增益为5dbi左右。于是，通过在框体11安装有第2金属板18，从而z轴方向的天线增益增大3db左右。因此，可知在将第2金属板18安装于框体11的情况下，第2天线16作为指向性高的天线进行动作。另一方面，在没有将第2金属板18安装于框体11的情况下，第2天线16不管在哪个方向上都不是大的天线增益。因此，可知在该情况下，第2天线16作为指向性低的天线进行动作。于是，第2金属板18可以说是将天线的指向性从相对低的状态(第1状态)向相对高的状态(第2状态)切换的切换部。而且，检测部对通过该切换部实现的切换进行检测。

在本实施方式中，具有下述效果，即，通过将第1金属板17、第2金属板18设置于框体11这一容易的方法，能够将具有指向性低的天线的无线通信装置切换为具有指向性强的天线的无线通信装置。

在本实施方式中，第1检测部19自动地检测第1金属板17是否设置于框体11。同样地，第2检测部20自动地检测第2金属板18是否设置于框体11。因此，控制部25具有能够通过该检测，自动地切换无线通信装置1的发送输出这样的效果。

在第1凸起部17a为与第1金属板17相同的材料的情况下，具有能够将两者一体地制造这样的效果。另外，能够通过第1凸起部17a，决定基板13和第1金属板17的距离，并且还进行通过第1检测部19实施的检测。因此，第1凸起部17a具有能够通过1个部件实现2个作用这样的效果。关于第2金属板18也是同样的。

并且，在本实施方式中，第1检测部19不与光中断器等第1凸起部17a接触，就能够检测到第1金属板17设置于框体11。因此，具有第1检测部19、第1凸起部17a均在机械上不易被破坏这样的效果。关于第2检测部20也是同样的。

＜第2实施方式＞

使用图6a及图6b，对本发明的第2实施方式进行说明。图6a是在本发明的另一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体没有设置金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。图6b是在本发明的另一个实施方式所涉及的无线通信装置中将在框体设置有金属板的情况下的无线通信装置的检测部的周边放大的图(剖视图)。本实施方式与第1实施方式大致相同，但检测部不同。因此，省略关于相同部位的说明，仅对不同点详细地进行说明。

第1检测部19a在本例中为推按开关。因此，如果通过第1凸起部17a按下推按开关，则检测为第1金属板17设置于框体11。因此，第1检测部19a与第1凸起部17a接触。通过开关实现的第1金属板17的自动检测并不限定于推按开关，也可以是杠杆开关等。

如图6a所示，使第1金属板17向附图的箭头的方向移动，如图6b所示，如果通过第1金属板17的第1凸起部17a按下推按开关(第1检测部19a)，则第1检测部19a检测为在框体11中设置有包含第1金属板17的壳体。关于第2金属板18、第2检测部20a也是同样的。

在本实施方式中，除了第1检测部19、第1凸起部17a在机械上不易被破坏这一效果以外，具有与第1实施方式相同的效果。

另外，在本实施方式中，第1检测部19a不是光中断器等非接触传感器，而是推按开关等。通常，推按开关比光中断器价格低。因此，在本实施方式中，具有能够通过更低价构成第1检测部19a这样的效果。

＜第3实施方式＞

本实施方式与第1实施方式大致相同。在本实施方式中，控制部的功能不同于第1实施方式。因此，省略关于相同部位的说明，关于不同点详细地进行说明。

在本实施方式中，在对与无线通信装置1进行通信的对方终端设置限制的情况下，例如在从对方终端接收的接收灵敏度中设置阈值的情况下，控制部在第1检测部19检测到在框体11中设置有第1金属板17时，变更进行通信的对方终端的接收灵敏度的阈值。例如，在无线通信装置1的框体11中没有设置第1金属板17，与以接收灵敏度大于或等于－80db进行接收的对方终端进行通信的情况下，如图7所示，对方终端30a及30b与无线通信装置1进行通信。另一方面，处于由虚线表示的住所外的对方终端30c没有与无线通信装置1进行通信。此时，控制部在无线通信装置1的框体11中没有设置第1金属板17的情况下，与以接收灵敏度大于或等于－80dbm进行接收的对方终端30a及30b进行通信。另一方面，在框体11中设置有第1金属板17的情况下，可以将阈值控制为，使得只与以接收灵敏度大于或等于－77dbm进行接收的对方终端30a及30b进行通信。其原因在于，在框体11中设置有第1金属板17的情况下，能够通过第1金属板17改善无线通信装置的接收等级。此外，接收灵敏度通过rssi(receivedsignalstrengthindication、receivedsignalstrengthindicator或者接收信号强度)进行测定。rssi是指用于对由无线通信仪器接收的信号的强度进行测定的电路或者信号。关于第2金属板18也是同样的。

在本实施方式中，具有下述效果，即，通过在框体11中设置第1金属板17，从而能够变更无线通信装置进行通信的对方终端的阈值。其结果，具有下述效果，即，能够维持进行通信的对方终端的范围的优化，而无需不必要地覆盖至距离离得远的对方终端。

＜第4实施方式＞

本实施方式与第1实施方式大致相同。在本实施方式中，控制部的功能与第1实施方式不同。因此，省略关于相同部位的说明，关于不同点详细地进行说明。

在本实施方式中，控制部可以在第1检测部19检测到在框体11中设置有第1金属板17时，规定出调制方式、无线lan的标准。在这里，在框体11中设置有第1金属板17，这样无线通信装置的收发环境会更良好。例如，在框体11中没有设置第1金属板17时使用64qam的调制方式的情况下，在第1检测部19检测到在框体11中设置有金属板17时，可以将调制方式变为256qam。同样地，例如，在第1检测部19检测到在框体11中设置有第1金属板17时，可以不进行ieee802.11ac的通信，而是进行ieee802.11g等其他通信。关于第2金属板18也是同样的。

在本实施方式中，具有下述效果，即，能够根据在框体11有无设置第1金属板17而变更调制方式。

＜第5实施方式＞

本实施方式与第1实施方式大致相同。在本实施方式中，控制部的功能与第1实施方式不同。因此，省略关于相同部位的说明，关于不同点详细地进行说明。

在框体11中设置有第1金属板17，这样无线通信装置的收发环境会更良好。因此，在第1检测部19检测到在框体11中设置有第1金属板17时，输出部24输出检测结果。而且，控制部25控制为，发送表示检测到在框体11中设置有第1金属板17的信号。并且，从第1天线15将该信号发送至对方终端。接收到该信号的对方终端能够抑制中间频率放大器的放大率等而实现低消耗电力化。

在本实施方式中，与在框体11中是否设置有第1金属板17相应地，无线通信装置向对方终端发送表示是否在框体11中设置有第1金属板17的信号。其结果，具有对方终端能够适当地实现低消耗电力化这样的效果。

在以上的实施方式中，以在无线通信装置1、1a与对方终端30a及30b进行通信时，通过无线进行通信为前提进行了说明。但是，无线通信装置1、1a和对方终端30a及30b也可以通过有线进行通信。即，无线通信装置1、1a可以在通过无线进行通信的功能的基础上，还兼用通过有线进行通信的功能。另外，无线通信装置1、1a也可以不仅与终端30a及30b进行通信，而且还在无线通信装置彼此之间进行通信。例如，可以使用wds(wirelessdistributionsystem无线分布系统)功能，在无线访问点彼此之间进行通信。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，在没有脱离主旨的范围能够适当变更。

标号的说明

1、1a：无线通信装置11：框体13：基板

15：第1天线16：第2天线17：第1金属板

17a：第1凸起部18：第2金属板19、19a：第1检测部

20：第2检测部21：rf部22：开口部23：基带部

24：输出部25：控制部

d1、d3：在框体安装有金属板的情况下的天线增益

d2、d4：在框体没有安装金属板的情况下的天线增益