[发明专利]电磁耦合器及搭载了该电磁耦合器的信息通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及适合于在近距离地配置的信息通信设备间使用静电场或感应电场传递信息的无线通信系统的电磁耦合器及搭载了该电磁耦合器的信息通信设备。

背景技术

作为现有的电磁耦合器有专利文献1中记载的电磁耦合器。该电磁耦合器(高频耦合器)利用高频信号传输路径连接平板上的电极和串联感应器、并联感应器而构成。另外，电磁耦合器配置在发送机或接收机等信息通信设备上。在将该发送器和接收器配置成各自的电磁耦合器的电极彼此相面对时，两个电极间的距离为所使用的频率的波长的2λ/15以下的情况下，两个电极通过纵波的静电场成分而耦合，作为一个电容进行动作，由于作为全体如带通滤波器那样动作，因此能够在两个电磁耦合器间高效地传递信息。另外，两个电极间的距离为所使用的频率的波长的2λ/15～8λ/15的情况下，可以利用纵波的感应电场进行信息的传递。

另一方面，在电磁耦合器间为一定值以上的远距离的情况下，不能进行信息的传递。因此，具有如下特征：不会因由电磁耦合器产生的电磁波而妨碍其他无线通信系统，而且使用具备电磁耦合器的信息通信设备的无线通信系统不会从其他无线通信系统受到干涉。基于这些特征，根据使用了以往的电磁耦合器的无线通信系统，可以在近距离使用纵波的静电场若或感应电场，利用使用宽带信号的UWB(Ultra Wide Band)通信方式在信息通信设备间进行大容量的数据通信。

在专利文献1的电磁耦合器中，更具体地说，在形成于圆柱状的电介体上的通孔中填充导体，并且在圆柱状的电介体的上端面形成作为电极的导体图形，将该圆柱状的电介体安装在形成有作为高频传输路径的导体图形的印制电路板上，通过通孔内的导体连接高频传输路径和电极。通孔内的导体代替上述的串联感应器，高频传输路径和接地图形通过并联感应器而连接。若向该电磁耦合器进行供电，则利用通孔内的导体，在与通孔内的导体(通孔内的导体中流动的电流)平行的方向发生电场的纵波，利用该纵波传递信息

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利第4345851号公报

专利文献2：日本特开2006-121315号公报

非专利文献

非专利文献1：羽石操、及另外两人，“小型、平面天线”社团法人电子信息通信学会，p.23

电磁耦合器内装于例如、个人电脑(个人计算机)或便携电话、数字摄像机等，用于相互接收发送影视图像等的数据。电磁耦合器由于内装于便携电话或数字摄像机等小型设备内，因此要求薄型化。

然而，在专利文献1的电磁耦合器中，为了薄型化，必需缩短圆柱状的电介体，导致通孔内的导体变短。若通孔内的导体变短，则由通孔内的导体发生的电场变小，信息传递所使用的电场的纵波也变小，因此产生发送侧的电磁耦合器和接收侧的电磁耦合器之间的耦合强度变小之类的问题。

另外，由于发送侧的电磁耦合器和接收侧的电磁耦合器之间的耦合强度变小，因此若发送侧的电磁耦合器和接收侧的电磁耦合器之间的距离变长，则不能进行信息的传递，相对于发送侧的电磁耦合器，接收侧的电磁耦合器的位置稍微偏移，就会产生部能传递信息之类的问题。

更具体地说，平行地配置两个电磁耦合器的情况下，考虑两个电磁耦合器的中心如在一条直线上那样平行地相对配置时，以通过两者中心的直线为Z轴的笛卡尔坐标轴，如果Z轴的两个电磁耦合器间的距离为一定，则X轴及Y轴的两个电磁耦合器间的距离、和两个电磁耦合器间的耦合强度成为负的相关关系。这是因为，电磁耦合器使用从电极产生的纵波进行无线通信，但伴随着X轴及Y轴的两个电磁耦合器间的距离的增加，与作为纵波的发生源的电极的距离变大。因此，在使用两个电磁耦合器进行无线通信时，若上述的X轴及Y轴的两个电磁耦合器间的距离变大，则耦合强度降低，根据情况会产生不能进行无线通信之类的问题。

以下，在本说明书中，在将Z轴的两个电磁耦合器间的距离设为一定值的情况，将可进行无线通信的X轴及Y轴的范围称为耦合范围。在电磁耦合器中，希望耦合范围大，以免少许的位置偏移便会给无线通信造成障碍。

再有，在专利文献1的电磁耦合器中，若实现薄型化则电极靠近接地，导致阻抗特性(相对于频率的阻抗特性)变得陡峻，对此，由于供电系统的输入阻抗是一定的，因此还产生能够使用的频带(也就是电磁耦合器与供电系统之间的匹配条件良好的频带)变得狭窄之类的问题。