專利名稱：通信裝置、通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里說明的實(shí)施方式涉及通信裝置和通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在各個(gè)方面開發(fā)了經(jīng)人體等生物體來發(fā)送接收通信數(shù)據(jù)的人體通信(human body communication)。人體通信中，在將人體作為傳送路徑(transmission path)的一部分使用的通信裝置中設(shè)置有2個(gè)電極。一個(gè)是與信號線相連的信號電極，另一個(gè)是與具有基準(zhǔn)電位的通信裝置的接地電位(ground potential)相連的基準(zhǔn)電位電極(reference potential electrode) 0通過使信號電極彼此主要經(jīng)人體相耦合，基準(zhǔn)電位電極彼此主要經(jīng)空間或大地耦合，從而通信裝置傳達(dá)信號電極和基準(zhǔn)電位電極之間的電位差。但是，在基準(zhǔn)電位電極間的經(jīng)空間或大地的耦合中，受到來自其他系統(tǒng)的噪聲的影響、或因與附近的人體耦合，而受到人體表面上的信號電位變化的影響。因此，基準(zhǔn)電位變?yōu)椴环€(wěn)定，有通信質(zhì)量劣化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可提高通信質(zhì)量的通信裝置和通信系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，通信裝置設(shè)有基板、通信部、第一信號線、同軸線和電極部。通信裝置使用在身體和電極部之間形成的靜電耦合來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信?；迳显O(shè)有接地電極。 通信部設(shè)置在基板上。第一信號線設(shè)置在基板上，且一端與通信部相連。同軸線設(shè)置在基板的表面?zhèn)?，具有第二信號線和第三信號線，第三信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在第二信號線的外側(cè)，第二信號線的一端與第一信號線的另一端相連，第三信號線的一端經(jīng)通孔與接地電極相連。電極部具有基準(zhǔn)電位電極和信號電極，信號電極與基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，基準(zhǔn)電位電極與第三信號線的另一端相連，信號電極與第二信號線的另一端相連。根據(jù)另一實(shí)施方式，通信系統(tǒng)具有第一通信裝置和第二通信裝置。通信系統(tǒng)中，第一通信裝置和第二通信裝置使用通過生物體形成的電場來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。第一通信裝置設(shè)有第一基板、第一通信部、第一信號線、第一同軸線和第一電極部。第一基板上設(shè)有第一接地電極。第一通信部設(shè)置在第一基板的第一主面上，發(fā)送數(shù)據(jù)。第一信號線設(shè)置在第一基板的第一主面上，一端與第一通信部相連。第一同軸線設(shè)置在第一基板的第一主面?zhèn)?，具有第二信號線和第三信號線，第三信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在第二信號線的外側(cè)，第二信號線的一端與第一信號線的另一端相連，第三信號線的一端經(jīng)通孔與第一接地電極相連。第一電極部具有第一基準(zhǔn)電位電極和第一信號電極，第一信號電極與第一基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，第一基準(zhǔn)電位電極與第三信號線的另一端相連，第一信號電極與第二信號線的另一端相連。所述第二通信裝置設(shè)有第二基板、第二通信部、第四信號線、第二同軸線和第二電極部。第二基板上設(shè)有第二接地電極。第二通信部設(shè)置在第二基板的第一主面上， 接收數(shù)據(jù)。第四信號線設(shè)置在第二基板的第一主面上，一端與第二通信部相連。第二同軸線設(shè)置在第二基板的第一主面?zhèn)?，具有第五信號線和第六信號線，第六信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在第五信號線的外側(cè)，第五信號線的一端與第四信號線的另一端相連，第六信號線的一端經(jīng)通孔與第二接地電極相連。第二電極部具有第二基準(zhǔn)電位電極和第二信號電極，第二信號電極與第二基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，第二基準(zhǔn)電位電極與在第六信號線的另一端相連，第二信號電極與第五信號線的另一端相連。發(fā)明效果本發(fā)明可以提高通信裝置、通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量。


圖1是表示第一實(shí)施方式的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示第一實(shí)施方式的通信裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是沿圖2的A-A線的通信裝置的截面圖；圖4是表示電極與生物體的靜電耦合和信號流的圖；圖5是說明信號電極中的信號的接收圖；圖6是表示第一變形例的通信系統(tǒng)的圖；圖7是表示第二變形例的通信系統(tǒng)的圖；圖8是表示第三變形例的通信裝置的圖；圖9是表示第二實(shí)施方式的電極部的結(jié)構(gòu)圖；圖10是表示第三實(shí)施方式的電極部的結(jié)構(gòu)圖；圖11是表示第四實(shí)施方式的通信裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖12是表示第五實(shí)施方式的電極部的結(jié)構(gòu)圖；圖13是表示實(shí)施方式的電極和現(xiàn)有技術(shù)的電極的接收信號的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖來說明更多的實(shí)施例。附圖中，同一附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分。(第一實(shí)施方式)參考附圖來說明第一實(shí)施方式的通信裝置和通信系統(tǒng)。圖1是表示通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示通信裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3是沿圖2的A-A線的截面圖。本實(shí)施方式中， 在通信裝置的電極部的中央部設(shè)有基準(zhǔn)電位電極，并與其周圍相分離地配置信號電極，從而使通信質(zhì)量提高。如圖1所示，通信系統(tǒng)1中設(shè)有通信裝置100和通信裝置300。通信系統(tǒng)1使用電場方式，經(jīng)人體等生物體在通信裝置100和通信裝置300之間進(jìn)行可佩帶計(jì)算(wearable computing)通信。通信系統(tǒng)1中，例如在通信裝置300的通信部304是發(fā)送部(Tx)的情況下，將從通信部304發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)同軸線(coaxial line) 307、電極部310、人體等生物體 30、電極部110和同軸線107發(fā)送到通信裝置100的通信部104。通信裝置100的通信部104為接收部(Rx)。在通信裝置100的通信部104是發(fā)送部(Tx)的情況下，通信裝置300 的通信部304為接收部(Rx)。所謂電場方式是指使想要交付的信息沿著人體等生物體表面的電場施加變化而進(jìn)行通信的方式。這時(shí)，通過人體等生物體不接觸電極而用手遮擋電極，從而在電極和人體等生物體之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。該數(shù)據(jù)通信中的通信頻率(也稱作載波頻率)是例如幾百 kHz到幾十MHz的范圍。該數(shù)據(jù)通信中的通信功率是1 10mW，與藍(lán)牙方式和ZigBee方式相比可以將耗電量降低1位以上。圖1中作為生物體30考慮了人體(人)，但是并不必然限于此。也可代替人體而是狗或貓等動(dòng)物。如圖2所示，通信裝置100中設(shè)有基板103、通信部104、信號線105、端子106、同軸線107、電極部110、密封材料111和通孔112?；?03包括電介質(zhì)部(dielectric portion) 101和接地電極102。電介質(zhì)部101 設(shè)置在接地電極102的第一主面(表面)上。電介質(zhì)部101由例如絕緣性陶瓷或絕緣性有機(jī)物等構(gòu)成。接地電極102由例如銅(Cu)或金(Au)等的金屬層構(gòu)成。通信部104設(shè)置在電介質(zhì)部101的第一主面(表面)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。信號線105設(shè)置在電介質(zhì)部101的第一主面(表面)上，一端與通信部104相連。端子106 設(shè)置在電介質(zhì)部101的第一主面(表面)上。同軸線107設(shè)置在電介質(zhì)部101的第一主面 (表面)側(cè)(具體來說是端子106上)。同軸線107上設(shè)有由基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109構(gòu)成的電極部110?；鶞?zhǔn)電位電極108設(shè)置在電極部110的中央部，具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。信號電極109與基準(zhǔn)電位電極108的周圍相分離地配置形成，外周部和內(nèi)周部具有四邊形形狀 (圖中從正上方觀看)。這里，基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109形成為同一平面狀，但是也可在同一曲面上形成。信號電極109的外周和內(nèi)周與基準(zhǔn)電位電極108可以是η邊形形狀(其中，η是5 以上的整數(shù))、圓形形狀、或橢圓形形狀。通信部104、信號線105、端子106、同軸線107和電極部110由密封材料111加以密封。密封材料111使用例如絕緣性的樹脂密封材料等。如圖3所示，端子106包括內(nèi)側(cè)信號線21、外側(cè)信號線22、電介質(zhì)層23和電介質(zhì)層24。在端子106的中央部設(shè)有內(nèi)側(cè)信號線21，在內(nèi)側(cè)信號線21的周圍設(shè)有電介質(zhì)層23。 外側(cè)信號線22隔著電介質(zhì)層23設(shè)置在內(nèi)側(cè)信號線21的周圍。在外側(cè)信號線22的周圍設(shè)有電介質(zhì)層對。內(nèi)側(cè)信號線21的一端與信號線105的另一端相連。外側(cè)信號線22的一端經(jīng)通孔112與接地電極102相連。同軸線107包括內(nèi)側(cè)信號線11、外側(cè)信號線12、電介質(zhì)層13和電介質(zhì)層14。在同軸線107的中央部設(shè)有內(nèi)側(cè)信號線11，在內(nèi)側(cè)信號線11的周圍設(shè)有電介質(zhì)層13。外側(cè)信號線12隔著電介質(zhì)層13設(shè)置在內(nèi)側(cè)信號線11的周圍。在外側(cè)信號線12的周圍設(shè)有電介質(zhì)層14。內(nèi)側(cè)信號線11的一端與端子106的內(nèi)側(cè)信號線21的另一端相連。外側(cè)信號線 12的一端與端子106的外側(cè)信號線22的另一端相連。基準(zhǔn)電位電極108設(shè)置在同軸線107上，與同軸線107的外側(cè)信號線12的另一端相連。信號電極109與基準(zhǔn)電位電極108的周圍隔開電極間隔Dl地分離配置形成，與同軸線107的內(nèi)側(cè)信號線11的另一端相連。將信號電極109的外周長設(shè)置為通信裝置100使用的通信頻率的1波長以下。這里，構(gòu)成電極部110的基準(zhǔn)電位電極108與信號電極109 分別相對基板3平行地配置。在端子106、同軸線107和電極部110的周圍設(shè)有密封材料111，在基準(zhǔn)電位電極 108和信號電極109的第一主面(表面)上設(shè)有厚度為Tl的密封材料111。這里，在進(jìn)行人體通信的情況下，密封材料111的第一主面(表面)是人體等生物體30的手等接觸的面、或與手遮擋的狀態(tài)相對應(yīng)的面。電極間隔Dl和作為電介質(zhì)層的密封材料111的厚度Tl的關(guān)系最好設(shè)定為Dl > Tl.....................式⑴。通信裝置300具有與圖2和3所示的通信裝置100同樣的結(jié)構(gòu)，所以省略說明。接著，參考圖4和5來說明通信系統(tǒng)中的信號流。圖4是表示電極和身體的靜電耦合與信號流的圖。圖5是說明信號電極中的信號的接收的圖。這里是人體等生物體30 用手接觸或用手遮擋電極部110和310的狀態(tài)下進(jìn)行人體通信的情形。如圖4所示，從通信部304(Tx側(cè))發(fā)送的數(shù)據(jù)(電壓信號)經(jīng)同軸線307等傳到電極部310的信號電極309。傳到信號電極309的信號作為電壓信號傳播到與電極部310 靜電耦合的生物體30。信號電極309的外周長設(shè)定為通信裝置300使用的通信頻率的1波長以下。生物體30中，在體內(nèi)發(fā)生電荷的移動(dòng)，并在接收側(cè)(Rx)的電極部100側(cè)傳送數(shù)據(jù) (電壓信號)。在接收側(cè)(Rx)，從與電極部110靜電耦合的生物體30向信號電極109傳送數(shù)據(jù) (電壓信號)。將由信號電極109接收到的信號經(jīng)同軸線107輸入到通信部104。如圖5所示，通信裝置300為了發(fā)送信號，在通過電極310對生物體30表面上的電位施加了變化的情況下，從電極Iio的信號電極109的外側(cè)傳播該變化。由信號電極109 接收電位的變化。由信號電極109來阻止通過電極310發(fā)生的電位變化，從而不會傳播到在信號電極109的內(nèi)側(cè)配置形成的基準(zhǔn)電位電極108。因此，基準(zhǔn)電位電極108的電位不變化，而設(shè)置為人體等生物體30的固有電位。由于基準(zhǔn)電位電極108經(jīng)同軸線107、端子106和通孔112與接地電極102的電位相同，所以通信裝置100的基準(zhǔn)電位也不變化而可以很穩(wěn)定。在通信部104是發(fā)送部(Tx)的情況下，同樣，通信裝置300的基準(zhǔn)電位電極308的電位不變化，設(shè)置為人體等生物體30的固有電位。由于基準(zhǔn)電位電極308經(jīng)同軸線307、端子和通孔與接地電極的電位相同，所以通信裝置300的基準(zhǔn)電位也不變化，而可以很穩(wěn)定。如上所述，本實(shí)施方式的通信裝置、通信系統(tǒng)中，使用電場方式，經(jīng)生物體30在通信裝置100和通信裝置300之間進(jìn)行可佩帶計(jì)算通信。通信裝置100的電極部110包括基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109?；鶞?zhǔn)電位電極108設(shè)置在電極部110的中央部，信號電極 109與基準(zhǔn)電位電極108的周圍相分離地配置形成。通信裝置300的電極部310包括基準(zhǔn)電位電極308和信號電極309?；鶞?zhǔn)電位電極308設(shè)置在電極部310的中央部，信號電極 309與基準(zhǔn)電位電極308的周圍相分離地配置形成。通信裝置100和300中由于基準(zhǔn)電位都為人體等生物體30的固有電位，所以不需要如現(xiàn)有技術(shù)那樣通過經(jīng)大地或空間的耦合來使彼此的通信裝置的基準(zhǔn)電位共通化，所以可以減小來自外部系統(tǒng)的噪聲的影響。
因此，可改善接收靈敏度，并可大幅提高通信裝置100、通信裝置300和通信系統(tǒng)1 的通信質(zhì)量。圖13表示實(shí)施方式的電極和現(xiàn)有技術(shù)的電極的接收信號的電位測量結(jié)果。用實(shí)線(solid line) (a)表示的實(shí)施方式的接收信號的電位與用虛線(broken line) (b)表示的電極部110僅由四邊形的信號電極構(gòu)成的現(xiàn)有技術(shù)的接收信號的電位相比，為2倍的信號強(qiáng)度，可以看出通信質(zhì)量提高了。本實(shí)施方式中，表示了使用了通信裝置100和300的可佩帶計(jì)算通信的一例，但是并不必然限于此。例如，還可以適用于圖6所示的通信系統(tǒng)la(變形例)。這里，在裝在生物體30上例如監(jiān)視生物體30的健康管理信息的通信裝置400和通信裝置100之間通過人體通信進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通信裝置400作為發(fā)送部(Tx)發(fā)揮功能，通信裝置100作為接收部 (Rx)發(fā)揮功能。還可適用于圖7所示的通信系統(tǒng)lb(變形例)。通信系統(tǒng)Ib中，經(jīng)彼此拉手的生物體30a和生物體30b，通過人體通信在通信裝置100和通信裝置300之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 例如，在通信裝置100和300是PDA (personal digital assistant)的情況下，從通信裝置 300的通信部304 (Tx)傳送信息，并經(jīng)人體通信(從生物體30a到生物體30b)輸入到通信裝置100的通信部104 (Rx)，從而信息存儲在通信裝置100中。還可適用于圖8所示的通信裝置100a(變形例)。通信裝置IOOa中，使用殼體 (case) 113來覆蓋基板103、端子106、同軸線107和電極部110。在端子106、同軸線107和電極部110的周圍填充例如空氣，僅基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109的第一主面(表面) 側(cè)與殼體113接觸。(第二實(shí)施方式)參考附圖來說明第二實(shí)施方式的通信裝置。圖9是表示通信裝置的電極部的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式中，通過電感器來連接電極部的基準(zhǔn)電位電極和信號電極。如圖9所示，在通信裝置的電極部1 IOa上設(shè)有基準(zhǔn)電位電極108、信號電極109和電感器601?；鶞?zhǔn)電位電極108設(shè)置在電極部IlOa的中央部，具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。信號電極109與基準(zhǔn)電位電極108的周圍相分離地配置形成，外周部和內(nèi)周部具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。電感器601的一端與基準(zhǔn)電位電極108相連，另一端與信號電極109相連。這里，電感器601的電長度(electrical length)Li、進(jìn)行人體通信的通信裝置使用的通信頻率(還稱作載波頻率)的波長λ 1的關(guān)系設(shè)定為Ll = λ 1/4.....................式(2)。通過該設(shè)定，電感器601作為扼流元件發(fā)揮功能，使得基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109之間的絕緣特性能夠比第一實(shí)施方式進(jìn)一步提高。如上所述，本實(shí)施方式的通信裝置中，電極部IlOa中設(shè)有一端與基準(zhǔn)電位電極 108相連、另一端與信號電極109相連的電感器601。電感器601的電長度設(shè)置為通信裝置使用的通信頻率的波長的(1/4)。因此，提高了基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109之間的絕緣特性，可以大幅度提高通信裝置的通信質(zhì)量。(第三實(shí)施方式)
參考附圖來說明第三實(shí)施方式的通信裝置。圖10是表示通信裝置的電極部的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式中，將信號電極的電極寬度設(shè)置為一定的值。如圖10所示，在通信裝置的電極部IlOb設(shè)有基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109。 基準(zhǔn)電位電極108設(shè)置在電極部IlOb的中央部，具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。 信號電極109在基準(zhǔn)電位電極108的周圍，隔開電極間隔Dl地分離配置形成，外周部和內(nèi)周部具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。信號電極109設(shè)定為左右和上下方向的尺寸為一定寬度的電極寬度Wl。進(jìn)行人體通信的通信裝置中，若使用者(生物體30)不同，則生物體30和電極部 IlOb的接觸狀態(tài)不同。例如，發(fā)生因使用者(生物體30)的不同而信號電極109的一部分不接觸的情形。該情況下，若信號電極109的寬度上存在窄的地方和寬的地方，則根據(jù)接觸的地方的不同，信號的接收靈敏度產(chǎn)生較大的差異。其結(jié)果，發(fā)生根據(jù)使用者(生物體30) 的通信裝置的持有方式，在特定的使用者(生物體30)中不能執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的情形。本實(shí)施方式中，將信號電極109相對基準(zhǔn)電位電極108隔開電極間隔Dl地分離配置形成，并設(shè)定為左右和上下方向的尺寸為一定寬度的電極寬度W1。因此，可以減小因接觸的地方引起的信號接收靈敏度的差異，可以確保一定的通信性能而不依賴于持有方式和使用者的不同。(第四實(shí)施方式)參考附圖來說明第四實(shí)施方式的通信裝置。圖11是表示通信裝置的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式中，使電極部的面積比接地電極的面積大，且接地電極不與生物體表面相對置。下面，對與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)部分添加同一附圖標(biāo)記而省略該部分的說明，僅說明不同的部分。如圖11所示，通信裝置IOOb中設(shè)置有基板103、通信部104、信號線105、端子106、 同軸線107、電極部110c、密封材料Illa和通孔112。在同軸線107上設(shè)有由基準(zhǔn)電位電極108a和信號電極109a構(gòu)成的電極部110c。 電極部IlOc的面積設(shè)定為比基板103的面積大?；?03的接地電極102為不與人體等生物體30的表面相對置的結(jié)構(gòu)?；鶞?zhǔn)電位電極108a設(shè)置在電極部IlOc的中央部，具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。信號電極109a與基準(zhǔn)電位電極108a的周圍相分離地配置形成，外周部和內(nèi)周部具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。這里，基準(zhǔn)電位電極108a和信號電極109a形成為同一平面狀，也可形成在同一曲面上?；?03、通信部104、信號線105、端子106、同軸線107和電極部IlOc通過密封材料Illa來密封周圍?；?03的接地電極102不通過密封材料Illc密封，而露出底面部。這里，若接地電極102比電極部IOOb的面積大，且與人體等生物體30的表面相對置，則可能與生物體30靜電耦合而由接地電極102接收信號。該情況下，通信裝置IOOb的基準(zhǔn)電位變得不穩(wěn)定，接收靈敏度劣化。本實(shí)施方式的通信裝置中，由于接地電極102不與人體等生物體30的表面相對置，所以接地電極102無法接收信號，通信裝置100的基準(zhǔn)電位穩(wěn)定，接收靈敏度提高。因此，可以大幅度提高通信裝置IOOb的通信質(zhì)量。
(第五實(shí)施方式)參考附圖來說明第五實(shí)施方式的通信裝置。圖12是表示通信裝置的電極部的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式中，在電極部的信號電極上設(shè)有切口部(cutting portion) 0如圖12所示，通信裝置的電極部IlOd上設(shè)有基準(zhǔn)電位電極108和信號電極109b。 基準(zhǔn)電位電極108設(shè)置在電極部IlOd的中央部，具有四邊形形狀(圖中從正上方觀看)。 信號電極109b與基準(zhǔn)電位電極108的周圍相分離地配置形成，在圖中右側(cè)設(shè)置具有切口寬度肫的切口部901。這里，若在信號電極109b上設(shè)有切口部901，則變?yōu)槲锢砩辖財(cái)嘈盘栯姌O109b的一邊的狀態(tài)。但是，因電容耦合而為電連接的狀態(tài)，信號電極109b保持電取入基準(zhǔn)電位電極108的狀態(tài)而使基準(zhǔn)電位電極108保持穩(wěn)定的狀態(tài)。在沿殼體的曲面設(shè)置電極部IlOd的情況下，發(fā)生不能在殼體的曲面上安裝用于操作機(jī)器的部件的問題。本實(shí)施方式的通信裝置中，通過在信號電極109b上設(shè)置切口部901，可以在殼體的曲面上安裝用于操作機(jī)器的部件。因此，可以使通信裝置的安裝變得容易。本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，可以在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變。第一實(shí)施方式中，經(jīng)端子106分別連接信號線105與同軸線107的內(nèi)側(cè)信號線11、 同軸線107的外側(cè)信號線12與通孔112，但是并不必然限于此。也可不經(jīng)端子106來直接連接。實(shí)施方式中，經(jīng)生物體30a和30b進(jìn)行了可佩帶計(jì)算通信，但是并不必然限于此。 也可通過手而經(jīng)3人以上的生物體進(jìn)行可佩帶計(jì)算通信。說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是這些實(shí)施例都是作為例子來進(jìn)行提示，并不想要限定發(fā)明的范圍?？梢砸云渌鞣N方式來實(shí)施這些新的實(shí)施例，可以在不脫離發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、替換和變更。這些實(shí)施例及其變形包含在發(fā)明的范圍和構(gòu)思之內(nèi)，包含在權(quán)利要求書記載的范圍及其等效的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種通信裝置，其特征在于，包括基板，設(shè)有接地電極；通信部，設(shè)置在所述基板的第一主面上；第一信號線，設(shè)置在所述基板的第一主面上，且一端與所述通信部相連；同軸線，設(shè)置在所述基板的第一主面?zhèn)?，具有第二信號線和第三信號線，所述第三信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在所述第二信號線的外側(cè)，所述第二信號線的一端與所述第一信號線的另一端相連，所述第三信號線的一端經(jīng)通孔與所述接地電極相連；以及電極部，具有基準(zhǔn)電位電極和信號電極，所述信號電極與所述基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，所述基準(zhǔn)電位電極與所述第三信號線的另一端相連，所述信號電極與所述第二信號線的另一端相連；使用在生物體和所述電極部之間形成的靜電耦合來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述信號電極的外周長是通信頻率的1波長以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，還具有電感器，該電感器的一端與所述基準(zhǔn)電位電極相連，另一端與所述信號電極相連，所述電感器的電長度被設(shè)定為，相對通信頻率的波長為1/4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，在所述信號電極上設(shè)有切口部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述信號電極的電極寬度被形成為一定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)電位電極和所述信號電極在同一平面上形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述信號電極的外周和內(nèi)周與所述基準(zhǔn)電位電極具有η邊形形狀、圓形形狀或橢圓形形狀，其中，η是4以上的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述電極部的面積被設(shè)定為比所述接地電極的面積大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述通信部、所述第一信號線、所述同軸線和電極部由密封材料密封，所述基準(zhǔn)電位電極上的所述密封材料的厚度被設(shè)定為與所述信號電極上的所述密封材料的厚度相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，殼體覆蓋所述通信部、所述第一信號線、所述同軸線和電極部，所述基準(zhǔn)電位電極和所述信號電極的第一主面與所述殼體接觸。
11.一種通信裝置，其特征在于，包括基板，設(shè)有接地電極；通信部，設(shè)置在所述基板的第一主面上；第一信號線，設(shè)置在所述基板的第一主面上，且一端與所述通信部相連；端子，設(shè)置在所述基板的第一主面上，具有第二信號線和第三信號線，所述第二信號線的一端與所述第一信號線的另一端相連，所述第三信號線的一端經(jīng)通孔與所述接地電極相連；同軸線，設(shè)置在所述基板的第一主面?zhèn)龋哂械谒男盘柧€和第五信號線，所述第五信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在所述第四信號線的外側(cè)，所述第四信號線的一端與所述第二信號線的另一端相連，所述第五信號線的一端與第三信號線的另一端相連；以及電極部，具有基準(zhǔn)電位電極和信號電極，所述信號電極與所述基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，所述基準(zhǔn)電位電極與所述第五信號線的另一端相連，所述信號電極與所述第四信號線的另一端相連；使用在生物體和所述電極部之間形成的靜電耦合來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信裝置，其特征在于，所述信號電極的外周長是通信頻率的1波長以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信裝置，其特征在于，還具有電感器，該電感器的一端與所述基準(zhǔn)電位電極相連，另一端與所述信號電極相連，所述電感器的電長度被設(shè)定為，相對通信頻率的波長為1/4。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信裝置，其特征在于，在所述信號電極上設(shè)有切口部。
15.一種通信系統(tǒng)，具有第一通信裝置和第二通信裝置，所述第一通信裝置和第二通信裝置使用通過生物體形成的電場來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其特征在于，所述第一通信裝置包括 第一基板，設(shè)有第一接地電極；第一通信部，設(shè)置在所述第一基板的第一主面上，發(fā)送數(shù)據(jù)； 第一信號線，設(shè)置在所述第一基板的第一主面上，一端與所述第一通信部相連； 第一同軸線，設(shè)置在所述第一基板的第一主面?zhèn)?，具有第二信號線和第三信號線，所述第三信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在所述第二信號線的外側(cè)，所述第二信號線的一端與所述第一信號線的另一端相連，所述第三信號線的一端經(jīng)通孔與所述第一接地電極相連；以及第一電極部，具有第一基準(zhǔn)電位電極和第一信號電極，所述第一信號電極與所述第一基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，所述第一基準(zhǔn)電位電極與所述第三信號線的另一端相連，所述第一信號電極與所述第二信號線的另一端相連； 所述第二通信裝置包括 第二基板，設(shè)有第二接地電極；第二通信部，設(shè)置在所述第二基板的第一主面上，且接收所述數(shù)據(jù)； 第四信號線，設(shè)置在所述第二基板的第一主面上，且一端與所述第二通信部相連； 第二同軸線，設(shè)置在所述第二基板的第一主面?zhèn)?，具有第五信號線和第六信號線，所述第六信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在所述第五信號線的外側(cè)，所述第五信號線的一端與所述第四信號線的另一端相連，所述第六信號線的一端經(jīng)通孔與所述第二接地電極相連；以及第二電極部，具有第二基準(zhǔn)電位電極和第二信號電極，所述第二信號電極與所述第二基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，所述第二基準(zhǔn)電位電極與所述第六信號線的另一端相連，所述第二信號電極與所述第五信號線的另一端相連。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號電極和第二信號電極的外周長是通信頻率的1波長以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一通信裝置中還設(shè)有第一電感器，該第一電感器的一端與所述第一基準(zhǔn)電位電極相連，另一端與所述第一信號電極相連；所述第二通信裝置中還設(shè)有第二電感器，該第二電感器的一端與所述第二基準(zhǔn)電位電極相連，另一端與所述第二信號電極相連；所述第一電感器和第二電感器的電長度被設(shè)定為，相對通信頻率的波長為1/4。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號電極和第二信號電極上設(shè)有切口部。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一通信裝置裝在人體上，經(jīng)人體從所述第一通信裝置向所述第二通信裝置發(fā)送數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)彼此拉手的多個(gè)人體從所述第一通信裝置向所述第二通信裝置發(fā)送數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可提高通信質(zhì)量的通信裝置和通信系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一信號線設(shè)置在基板上，一端與通信部相連。同軸線設(shè)置在基板的表面?zhèn)?，具有第二信號線和第三信號線，第三信號線隔著電介質(zhì)設(shè)置在第二信號線的外側(cè)，第二信號線的一端與第一信號線的另一端相連，第三信號線的一端經(jīng)通孔與接地電極相連。電極部具有基準(zhǔn)電位電極和信號電極，信號電極與基準(zhǔn)電位電極的周圍相分離地配置，基準(zhǔn)電位電極與第三信號線的另一端相連，信號電極與第二信號線的另一端相連。
文檔編號H04B5/02GK102480326SQ20111006686
公開日2012年5月30日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者倉田正德, 大石崇文, 尾林秀一 申請人:株式會社東芝