無線裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線裝置。例如，安裝在燃氣表或電表等測量單元的無線裝置、對這些 測量單元的電波的發送/接收進行中繼的無線裝置。此外，還涉及例如要求天線以及電路 基板的小型化的無線裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，在設置于獨立住宅或公寓等建筑物的燃氣表或電表中，針對它們的使用 量，查表人不用到訪各個家庭而能夠通過無線通信進行數據收集的自動查表系統正在普 及。該自動查表系統，由于要通過無線設備的發送功率、接收靈敏度以及天線性能來決定能 夠通信的范圍，因而要求高性能的無線特性。此外，正開始導入一種為了確保無線性能而在 中途經由具有天線、無線部以及微型計算機的中繼器從而低成本且向更遠發送查表數據的 系統。另一方面，表以及中繼器，若考慮到設置作業的簡化以及確保設置場所的必要性，則 要求輕量且小型化。
[0003] 在專利文獻1中，提出有變更金屬設備與主基板的電連接，以避免天線性能變差 且使裝置小型化的技術。
[0004] 專利文獻1的天線，通過改變將主基板與金屬設備電連接的連接圖案的長度，從 而使由天線以外的金屬設備引起的無用諧振移動到頻帶外，以避免天線性能變差。而且，由 于未對設備實施屏蔽，因而沒有因向天線的地線接近而導致的天線輻射特性的變差，且有 助于無線裝置的小型化。
[0005] 現行技術文獻
[0006] 專利文獻I :JP特開2012-253588號公報
【發明內容】
[0007] 所要解決的技術問題
[0008] 然而，當使用的電波的波長設為λ時，在專利文獻1的無線裝置中，作為天線而使 用的連接圖案，需要接近于λ/2的整數倍的長度，因此在配置連接圖案的主基板與金屬設 備之間需要較大的空間，存在使無線裝置變大的問題。例如，在使用的電波的頻率是500MHz 時，連接圖案需要接近于30厘米的整數倍的長度，且需要在主基板與金屬設備之間設置與 其對應的空間，而使無線裝置變得大型化。
[0009] 本發明提供一種具有高效的天線特性的小型的無線裝置。
[0010] 本發明的實施方式中的無線裝置具有：用于發送/接收波長λ的電波的天線；與 天線連接的電路基板；電源；以及用于連接電路基板與電源的導電線，天線的長度、電路基 板的長度和導電線的長度之和為大致λ/2。
[0011] 發明效果
[0012] 根據本發明的實施方式的無線裝置，天線的長度、電路基板的長度和導電線的長 度之和為大致λ/2。根據本發明的實施方式的無線裝置，天線、電路基板以及導電線呈一 體，其整體作為天線來進行工作。使電路基板以及用于連接電路基板與電源的導電線作為 天線的一部分來進行工作，能夠實現無線裝置的小型化。此外，即使天線以及電路基板的長 度較短，也能夠通過調整導電線的長度，從而實現高效的天線特性。例如，通過使天線、電路 基板以及導電線呈一體且其整體的長度滿足λ/2,能夠實現高效的天線特性。
【附圖說明】
[0013] 圖1是表示本發明的第1實施方式的無線裝置的圖。
[0014] 圖2是表示本發明的第1實施方式的天線的圖。
[0015] 圖3是表示本發明的第1實施方式的電路基板的圖。
[0016] 圖4是表示本發明的第1實施方式的電池的圖。
[0017] 圖5是表示將本發明的第1實施方式的天線、電路基板、導電線的整體長度設為 λ /2時的天線電流分布的圖。
[0018] 圖6是表示使本發明的第1實施方式的天線、電路基板、導電線的整體長度變化時 的天線輻射效率的圖。
[0019] 圖7是表示本發明的第2實施方式的無線裝置的圖。
[0020] 圖8是表示本發明的第2實施方式的無源部件的圖。
[0021] 圖9是表示本發明的第2實施方式的無源部件的圖。
[0022] 圖10是表示使用于從本發明的第2實施方式的電池提供電源的導電線的連接狀 態變化時的天線輻射效率的圖。
【具體實施方式】
[0023] 本發明的實施方式的無線裝置具有：用于發送/接收波長λ的電波的天線；與天 線連接的電路基板；電源；以及用于連接電路基板與電源的導電線，天線的長度、電路基板 的長度和導電線的長度之和為大致λ/2。由此，無線裝置整體作為偶極子天線來進行工作， 能夠從整體輻射電磁波。
[0024] 在實施方式中，可以為：天線的長度為大致λ/4。由此，從電路基板向天線供電的 供電點處的電流值變為最大，無線裝置整體進行諧振，能夠高效地輻射電磁波。
[0025] 在實施方式中，可以為：電路基板的長度與導電線的長度之和為大致λ/4。由此， 從電路基板向天線供電的供電點處的電流值變為最大，無線裝置整體進行諧振，能夠高效 地輻射電磁波。
[0026] 在實施方式中，可以為：電源是電池，導電線是從電池延伸出的導電線，且通過導 電線上所設置的連接器來與電路基板連接。通過使從電池延伸出的導電線作為天線的一部 分來進行工作，能夠使無線裝置小型化。
[0027] 在實施方式中，可以為：在電路基板上設置有地線，電路基板的長度是電路基板和 天線的連接位置、與電路基板和導電線的連接位置之間的地線的長度。此外，在實施方式 中，可以為：電路基板呈長方形狀，電路基板的長度是電路基板的長邊的長度。通過使導電 線與電路基板作為天線的一部分來進行工作，能夠使無線裝置小型化。
[0028] 在實施方式中，可以為：電路基板的面積是天線的面積的一半以下。在本發明的實 施方式的結構中，由于能夠使電路基板的面積小于天線的面積，因此能夠使無線裝置小型 化。
[0029] 在實施方式中，可以為：天線是板狀倒F天線，天線的長度是天線的周長的一半的 長度。例如，通過將這種天線的長度、電路基板的長度和導電線的長度之和設為大致λ/2， 從而使無線裝置整體作為偶極子天線來進行工作，能夠從整體輻射電磁波。
[0030] 在實施方式中，可以為：導電線的正極側呈高頻上未連接。由此，使導電線的正極 側的線與負極側的線相抵消后的天線電流流向一個方向，因此，輻射的電磁波進一步變強， 能夠進一步提尚天線效率。
[0031] 在實施方式中，可以為：無線裝置還具有用于去除導電線的正極側的高頻信號分 量的無源部件。例如，無源部件可以去除頻率為c/λ (c是電磁波的傳播速度）的信號分量。 此外，例如，無源部件可以包括電感器。此外，例如，無源部件也可以包括電感器和與電感器 并列連接的電容器。通過使無線裝置具有如上所述的無源部件，從而使導電線的正極側的 線與負極側的線相抵消后的天線電流流向一個方向，因此，輻射的電磁波進一步變強，能夠 進一步提尚天線效率。
[0032] 本發明的實施方式的無線裝置，可以具有用于發送/接收波長λ的電波的天線和 與天線連接的電路基板，從電源向電路基板提供電力的導電線的長度、電路基板的長度和 天線的長度之和為大致λ/2。由此，無線裝置整體作為偶極子天線來進行工作，能夠從整體 輻射電磁波。
[0033] 在實施方式中，可以為：天線的長度為大致λ/4。由此，從電路基板向天線供電的 供電點處的電流值變為最大，無線裝置整體進行諧振，能夠進一步高效地輻射電磁波。
[0034] 以下，針對本發明的實施方式，參照附圖來進行說明。此外，在以下說明的實施方 式是例示，并不限定本發明。
[0035] (實施方式1)
[0036] 圖1是表示本發明的第1實施方式的無線裝置100的圖。無線裝置100具有：用 于發送/接收波長λ的電波的天線1 ;與天線1連接的電路基板2 ;電源4 ;用于連接電路 基板1與電源4的導電線3 ;以及樹脂殼體10。
[0037] 天線1例如是倒F型的天線，具有如圖1那樣的板狀天線的構造。其中，用于本發 明的天線并不限定于倒F型的天線，例如，也可以是單極子型以及倒L型的天線。作為本實 施方式的天線，能夠使用線狀天線、板狀天線、平面天線等各種天線。
[0038] 在電路基板2上，搭載有進行電磁波的發送/接收的無線部22 (圖7)、和對其進行 控制的微型計算機21 (圖7)，在這些電子部件上搭載有用于從電源4提供電力的連接端子 8。天線1經由供電線6而與電路基板2的供電點2連接，并經由短路線7而與電路基板2 的地線連接。
[0039] 導電線3是與電源4連接的被覆膜覆蓋的導電線，在其頂端設置有用于與電路基 板2連接的連接器13 (圖4)。
[0040] 電源4例如是電池。在該電池4中，例如，并聯連接的多個鋰電池形成封裝件，從 其1個電池的正極側和負極側延伸出導電線3。在本實施方式中，使用呈一體地封裝了在 頂端設置有連接器13 (圖4)的導電線3的電池4。通過使連接器13與電路基板2的端子 8連接，從而向電路基板2提供電力。此外，圖1所示的本實施方式的電池4,雖然包含5個 鋰電池，但該結構只是一個示例，電池的種類或個數能夠任意選擇。例如，也可以代替鋰電 池而使用干電池。
[0041] 樹脂殼體10,由AES樹脂或ABS樹脂等非金屬材料形成。
[0042] 在本實施方式中，在具有天線1、λ/4以下的長度的電路基板2、以及使導電線3 - 體化的電池4的無線裝置中，通過調整天線1、電路基板2和導電線3的合計長度，從而使它 們整體作為天線來進行工作，產生出高效的天線特性。
[0043] 在此，針對各結構要素的長度進行說明。圖2是表示本實施方式的天線1的圖。 天線1是板狀倒F天線時，該天線1的長度是天線1的周長的一半的長度。例如，如圖2所 示，在天線1是長方形的倒F天線時，長邊長度La與短邊長度Lb之和成為天線1的長度。
[0044] 圖3是表示電路基板2的圖。在電路基板2上，以規定的圖案設置了作為地線功 能的導電體12。電路基板2的供電點5以及端子8經由地線12而電連接。本實施方式中 的電路基板2的長度是向天線1供電的供電點5與端子8之間的地線12的長度。若換言 之，則電路基板2的長度是從供電點5至導電線3為止的地線12的長度。該地線12的長 度有助于天線特性。供電點5與端子8通過地線12而直線連接時，該直線的長度Lc為電 路基板2的長度。此外，在通過迂回的地線12的圖案連接了供電點5與端子8時，該迂回 的地線12的圖案的長度為電路基板2的長度。此外，如圖3的示例，在電路基板2為長方 形，且在長邊方向的兩端部附近設置了供電點5以及端子8時，電路基板2的長度能夠稱為 電路基板2的長邊的長度。
[0045] 圖4是表示電池4的圖。從并聯配置了電池4中的多個鋰電池的本體部分延伸出 導電線3,該導電線3的長度Lc是有助于天線特性的導電線3的長度。此外，在與電路