(57)【要約】【課題】コストダウンとなりまた高周波信号の伝送損失が少なくなりインピーダンスが安定し、結果として受信感度が向上する無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置は、基板の一面に設けられ、かつ、高周波信号を受信するアンテナ素子２８と、一面に設けられ、かつ、高周波信号を処理する高周波回路３２と、直流信号又は低周波信号が供給される第１内部回路１０と、一面に設けられ、かつ、第１内部回路１０と導通することに用いる端子部３８と、一端が端子部３８に接続され、他端が第１内部回路１０に接続された第１高周波遮断素子４６と、を含む。【選択図】図４
2011250233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面に設けられ、かつ、高周波信号を受信するアンテナ素子と、
前記一面に設けられ、かつ、前記高周波信号を処理する高周波回路と、
直流信号又は低周波信号が供給される第１内部回路と、
前記一面に設けられ、かつ、前記第１内部回路と導通することに用いる端子部と、
一端が前記端子部に接続され、他端が前記第１内部回路に接続された第１高周波遮断素子と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記第１高周波遮断素子は、インダクタンス素子であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記第１高周波遮断素子は、抵抗素子であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記端子部と前記高周波回路との間に直流信号を遮断するためのＤＣカットコンデンサーを含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記第１内部回路は、表示部であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記端子部は、平面視において前記アンテナ素子と前記高周波回路との間に設けられていることを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記端子部は、前記高周波回路と前記アンテナ素子とを最短距離で結んだ配線上の一部であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
直流信号又は低周波信号が出力される第２内部回路と、
一端が前記端子部に接続され、他端が前記第２内部回路に接続された第２高周波遮断素子と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信装置において、
前記第２高周波遮断素子は、インダクタンス素子であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の無線通信装置において、
前記第２高周波遮断素子は、抵抗素子であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の無線通信装置において、
前記第２内部回路は、信号処理用のデジタルＩＣであることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線機器の小型化が進み、腕時計タイプのものも出現している。小型・軽量化のための高密度実装が必須であるとともに、厳しい受信環境の下、受信感度の向上が重要である。例えば、アンテナ素子に至る高周波信号ラインを基板表裏で導通させるためにスルーホールが用いられている（例えば、特許文献１参照）。一般に、基板上の部品配置は外装部品等のさまざまな制約を受ける。またアンテナ素子は感度確保のため外周部に配置することが望ましい。そのため、高周波回路とアンテナ素子とを接続する場合、スルーホールを用いて基板表裏の高周波信号ラインを導通させることがよく行われる。
【０００３】
図６は、従来の無線通信装置の外装部品等を外した状態を示す図である。図７は、図６の無線通信装置の液晶表示パネルを外した状態を示す図である。高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８とを接続する場合、回路基板側端子（端子部）３８が邪魔になるので、スルーホール５０を設け、一旦回路基板２４の裏面の配線（点線）５２を介して接続する。また同一面で回路基板側端子３８の間を通すことも考えられるが、間隔が狭く困難である。例え通したとしても、配線上の高周波信号の伝送損失が大きくインピーダンスが不安定となる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７２５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の回路基板２４にスルーホール５０を形成する（最低二ヶ所必要）ことは、コストアップになる上、高周波信号に対して伝送損失となりインピーダンスも不安定となり、結果として受信感度の悪化をまねく虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］基板の一面に設けられ、かつ、高周波信号を受信するアンテナ素子と、前記一面に設けられ、かつ、前記高周波信号を処理する高周波回路と、直流信号又は低周波信号が供給される第１内部回路と、前記一面に設けられ、かつ、前記第１内部回路と導通することに用いる端子部と、一端が前記端子部に接続され、他端が前記第１内部回路に接続された第１高周波遮断素子と、を含むことを特徴とする無線通信装置。
【０００８】
これによれば、高周波回路とアンテナ素子とは、第１高周波遮断素子を介して第１内部回路と接続された、同一基板の面にある端子部を介して接続されるため、第１内部回路に供給される信号の直流信号又は低周波信号と、高周波回路に使用される高周波信号とを周波数で分離することができる。したがって、従来のようなスルーホールを形成しないためコストダウンとなり、また高周波信号の伝送損失が少なくなりインピーダンスが安定し、結果として受信感度を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記無線通信装置であって、前記第１高周波遮断素子は、インダクタンス素子であることを特徴とする無線通信装置。
【００１０】
これによれば、インダクタンス素子がいわゆるローパスフィルターの働きをする。すなわち、高周波信号の周波数成分に対しては高インピーダンスとなり、直流信号又は低周波信号の周波数成分に対しては低インピーダンスとなるので、第１内部回路への高周波信号の漏洩を防止することができるとともに、端子部に印加された直流信号又は低周波信号を第１内部回路へ流すことができる。
【００１１】
［適用例３］上記無線通信装置であって、前記第１高周波遮断素子は、抵抗素子であることを特徴とする無線通信装置。
【００１２】
これによれば、抵抗素子は、高周波信号（電流量大）を遮断する機能を有している。また、第１内部回路に流れる電流は微小であるから、ある程度の抵抗値は許容できるため、端子部に印加された直流信号又は低周波信号を第１内部回路へ流すことができる。
【００１３】
［適用例４］上記無線通信装置であって、前記端子部と前記高周波回路との間に直流信号を遮断するためのＤＣカットコンデンサーを含むことを特徴とする無線通信装置。
【００１４】
これによれば、ＤＣカットコンデンサーは信号の交流成分を通過させ直流成分を阻止するので、端子部から高周波回路に直流信号が流入することを抑制し、アンテナ素子で受信された高周波信号をより確実に高周波回路に入力することができる。
【００１５】
［適用例５］上記無線通信装置であって、前記第１内部回路は、表示部であることを特徴とする無線通信装置。
【００１６】
これによれば、無線通信装置内の情報を目視確認することができる。
【００１７】
［適用例６］上記無線通信装置であって、前記端子部は、平面視において前記アンテナ素子と前記高周波回路との間に設けられていることを特徴とする無線通信装置。
【００１８】
これによれば、高周波回路とアンテナ素子との接続距離を短くでき、伝送損失を抑えることができる。
【００１９】
［適用例７］上記無線通信装置であって、前記端子部は、前記高周波回路と前記アンテナ素子とを最短距離で結んだ配線上の一部であることを特徴とする無線通信装置。
【００２０】
これによれば、高周波回路とアンテナ素子との接続距離を最短にでき、さらに伝送損失を抑えることができる。
【００２１】
［適用例８］上記無線通信装置であって、直流信号又は低周波信号が出力される第２内部回路と、一端が前記端子部に接続され、他端が前記第２内部回路に接続された第２高周波遮断素子と、を含むことを特徴とする無線通信装置。
【００２２】
これによれば、高周波回路とアンテナ素子とは、第２高周波遮断素子を介して第２内部回路と接続された、同一基板の面にある端子部を介して接続されるため、第２内部回路から出力される信号の直流信号又は低周波信号と、高周波回路に使用される高周波信号とを周波数で分離することができる。
【００２３】
［適用例９］上記無線通信装置であって、前記第２高周波遮断素子は、インダクタンス素子であることを特徴とする無線通信装置。
【００２４】
これによれば、インダクタンス素子で構成されるローパスフィルターが、高周波信号の周波数成分に対しては高インピーダンスとなり、直流信号又は低周波信号の周波数成分に対しては低インピーダンスとなるので、第２内部回路への高周波信号の漏洩を防止することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記無線通信装置であって、前記第２高周波遮断素子は、抵抗素子であることを特徴とする無線通信装置。
【００２６】
これによれば、抵抗素子は、比較的高い抵抗値に設定され、高周波信号（電流量大）を遮断する機能を有している。
【００２７】
［適用例１１］上記無線通信装置であって、前記第２内部回路は、信号処理用のデジタルＩＣであることを特徴とする無線通信装置。
【００２８】
これによれば、無線通信装置内の情報を、デジタル信号処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る腕装着型無線通信装置の全体構成を示す説明図。
【図２】第１の実施形態に係る腕装着型無線通信装置に搭載された回路組立体を示す平面図及び底面図。
【図３】第１の実施形態に係る腕装着型無線通信装置の表示部を外した状態を示す平面図。
【図４】第１の実施形態に係る腕装着型無線通信装置を示す断面図及び回路図。
【図５】第２の実施形態に係る腕装着型無線通信装置を示す断面図及び回路図。
【図６】従来の無線通信装置の外装部品等を外した状態を示す平面図。
【図７】図６の無線通信装置の液晶表示パネルを外した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図面に基づいて、本実施形態に係る無線通信装置としての腕装着型無線通信装置を説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る腕装着型無線通信装置の全体構成を示す説明図である。図２は、本実施形態に係る腕装着型無線通信装置に搭載された回路組立体を示す平面図及び底面図である。本実施形態に係る腕装着型無線通信装置２は、液晶表示パネル（表示部）（第１内部回路）１０が配置されている側が表面側とされる装置本体１２と、一対の腕バンド１４Ｒ，１４Ｌとから構成されている。それぞれの腕バンド１４Ｒ，１４Ｌは、各バンド基端が装置本体１２の両端に取り付けられており、これらのバンドは、各末端部で尾錠１６によって相互に結合することが可能になっている。
【００３２】
装置本体１２は、表面側のケーシング１８と、装置本体１２の裏側でケーシング１８の裏側に固定される裏カバー２０とで構成されている。ケーシング１８と裏カバー２０とによって構成された装置本体１２には、回路組立体２２が内蔵されている。回路組立体２２は、その主要構成部品が、装置本体１２の内部においてその厚さ方向に積層配置された構造になっている。すなわち、回路組立体２２では、液晶表示パネル１０と、回路基板（基板）２４と、回路駆動用電池２６とが厚さ方向に配置されている。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る腕装着型無線通信装置２の液晶表示パネル１０を外した状態を示す平面図である。図４は、本実施形態に係る腕装着型無線通信装置２を示す断面図及び回路図である。回路基板２４の表面部３０には、アンテナ素子２８と、後述する種々の集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）と、回路基板側端子（端子部）３８とが配置されている。
【００３４】
アンテナ素子２８は、回路基板２４の表面部３０側の周囲の所定の場所に配置されている。なお、アンテナ素子２８は必ずしも回路基板２４に直接、固定される必要はなく、電気的に回路基板２４の端子部に接続されていればよく、単なる圧接でも、又はリード線などで配線接続されてもよい。アンテナ素子２８は、回路基板２４上に搭載されたチップアンテナ（例えばヘリカルアンテナ）からなるが、回路基板２４上にパターニングされたパターンアンテナ等であってもよい。
【００３５】
回路基板２４の表面部３０には、送信及び受信の機能を備える高周波アナログＩＣ（ＲＦ回路部）３２、信号処理用のデジタルＩＣ（第２内部回路）３４などといったＩＣがフェイスダウンボンディングされている。これらのＩＣのうち、高周波アナログＩＣ３２は、例えば２．４ＧＨｚといった高周波信号（ＲＦ信号）を送受信する。また、信号処理用のデジタルＩＣ３４は、アナログ／デジタル変換前に受信信号をサンプリングするデジタル回路やフェイズ・ロック・ループ回路などが組み込まれ、数ＭＨｚといった高周波数の駆動信号で駆動されている。
【００３６】
本実施形態では、回路基板２４として多層基板が用いられ、この回路基板２４には、ガラス−エポキシ基板やフェノール樹脂基板からなる基板に表層パターン（配線パターン）が形成されている。
【００３７】
一般に、回路基板２４上の回路基板側端子３８と液晶表示パネル側端子４０とは、「導体に金属粒子を使用した導電シリコーンゴムと電気絶縁性シリコーンゴムをゼブラ状に交互に積層したゴムコネクター」（通称ゼブラ、以下ゼブラ部と略す）により接続される。ここで、液晶表示パネル１０に供給される信号は直流信号又は低周波信号（数ｋＨｚ以下）であるから、現在通常無線通信に使用される例えば周波数２．４ＧＨｚの高周波信号と分離させることができる。
【００３８】
高周波信号が液晶表示パネル１０側に漏洩することを確実に防止するために、ゼブラ部４４にインダクタンス素子（第１高周波遮断素子）４６が設けられている。これにより、インダクタンス素子４６で構成されるローパスフィルターが、高周波信号の周波数成分に対しては高インピーダンスとなり、直流信号又は低周波信号の周波数成分に対しては低インピーダンスとなるので、液晶表示パネル１０への高周波信号の漏洩を防止することができるとともに、回路基板側端子３８に印加された直流信号又は低周波信号を液晶表示パネル１０へ流すことができる。例えば、無線通信に使用される周波数２．４ＧＨｚの高周波信号は、インダクタンス素子４６により阻止される。なお、回路基板側端子３８と高周波アナログＩＣ３２との間にはＤＣカットコンデンサー（直流カット用のコンデンサー）４２があってもよい。これにより、ＤＣカットコンデンサー４２は信号の交流成分を通過させ直流成分を阻止するので、アンテナ素子２８で受信された高周波信号をより確実に高周波アナログＩＣ３２に入力することができる。
【００３９】
回路基板側端子３８は、高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８とを最短距離で結んだ配線上の一部である。これにより、高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８との接続距離を最短にでき、伝送損失が抑えられる。また、高周波アナログＩＣ３２に接続された配線３９と、アンテナ素子２８に接続された配線４１との幅（短手方向）は、回路基板２４の表面部３０にある回路基板側端子３８の幅（短手方向）と同じであってもよい。これにより、従来スルーホールで発生していたスルーホールの電気信号伝達特性における伝送損失、特に導体損失の増加、並びにインダクタンスの増加が、配線３９と回路基板側端子３８との接続部分、及び配線４１と回路基板側端子３８との接続部分では伝送損失が存在しないので、消費電力を増やすことなく通信距離を拡大できる。
【００４０】
このような構成により、回路基板側端子３８には高周波アナログＩＣ３２からの高周波信号と信号処理用のデジタルＩＣ３４から供給された直流信号又は低周波信号が重畳することになるが、インダクタンス素子４６で構成されるローパスフィルターにより、直流成分又は比較的周波数の低い交流成分のみが液晶表示パネル１０に流れ、高周波信号が液晶表示パネル１０に漏洩することはない。すなわち、高周波信号の伝送損失はほとんど発生しない。また、回路基板側端子３８と高周波アナログＩＣ３２との間にＤＣカットコンデンサー４２を設けることによって、高周波アナログＩＣ３２に直流電流が流れることを抑制することができる。
【００４１】
本実施形態によれば、高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８とを接続する場合、高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８とは、インダクタンス素子４６を介して液晶表示パネル１０と接続された、同一回路基板２４の表面部３０にある回路基板側端子３８を介して接続される。高周波アナログＩＣ３２に接続された配線３９と、アンテナ素子２８に接続された配線４１とは、同一回路基板２４の表面部３０にある回路基板側端子３８を介して接続される。これにより、従来のようなスルーホールを形成しないためコストダウンとなる。また高周波信号の伝送損失が少なくなりインピーダンスが安定し、結果として受信感度が向上する。また、スルーホールを形成しないため、レイアウトに自由度を持たせることも可能である。さらに、回路基板２４にスルーホールを形成し、回路基板２４の裏面からＲＦ信号を取り出す場合に比較し、スルーホールを介さない分、ＲＦ信号の接続距離を短くでき、伝送損失が抑えられる。
【００４２】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態の説明においては第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図５は、本実施形態に係る腕装着型無線通信装置を示す断面図及び回路図である。第１の実施形態では、第１高周波遮断素子にインダクタンス素子が設けられていたが、本実施形態に係る腕装着型無線通信装置４は、ゼブラ部４４に抵抗素子（第１高周波遮断素子）４８が設けられている。これにより、抵抗素子４８は、比較的高い抵抗値に設定され、高周波信号を遮断する機能を有している。例えば、無線通信に使用される周波数２．４ＧＨｚの高周波信号は抵抗素子４８により阻止されるので、高周波信号が液晶表示パネル１０側に漏洩することを確実に防止できる。また、液晶表示パネル１０に流れる電流は微小であるから、抵抗素子４８のある程度の抵抗値は許容（通電）できる。この場合、抵抗素子４８の構造は、ゼブラ部４４の導電部の抵抗値を増やせばよいだけなので構造が簡単である。
【００４３】
本実施形態によれば、高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８とを接続する場合、高周波アナログＩＣ３２とアンテナ素子２８とは、抵抗素子４８を介して液晶表示パネル１０と接続された、同一回路基板２４の表面部３０にある回路基板側端子３８を介して接続される。高周波アナログＩＣ３２に接続された配線３９と、アンテナ素子２８に接続された配線４１とは、同一回路基板２４の表面部３０にある回路基板側端子３８を介して接続される。これにより、従来のようなスルーホールを形成しないためコストダウンとなる。また高周波信号の伝送損失が少なくなりインピーダンスが安定し、結果として受信感度が向上する。
【００４４】
なお、回路基板側端子３８から信号処理用のデジタルＩＣ３４までのラインが長い場合や信号処理用のデジタルＩＣ３４のインピーダンスが低い場合には、図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）に示すように、インダクタンス素子４６や抵抗素子４８からなる第２高周波遮断素子を信号処理用のデジタルＩＣ３４と回路基板側端子３８との間に設けてもよい。これにより、高周波信号の信号処理用のデジタルＩＣ３４側への漏洩を確実に防止できる。なお、液晶表示パネル１０と回路基板側端子３８との間にインダクタンス素子を設ける場合、信号処理用のデジタルＩＣ３４と回路基板側端子３８との間には、インダクタンス素子を設けてもよいし、抵抗素子を設けてもよい。また、液晶表示パネル１０と回路基板側端子３８との間に抵抗素子を設ける場合、信号処理用のデジタルＩＣ３４と回路基板側端子３８との間には、インダクタンス素子を設けてもよいし、抵抗素子を設けてもよい。
【００４５】
また、本実施形態を利用できる無線通信装置としては、上記に示す腕装着型無線通信装置以外にも、省スペースに高周波回路とアンテナ素子とを使用するページャー（携帯用小型無線機呼び出し機）、電話機、テレビ、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星受信機、及び無線ＬＡＮ（Local Area Network）等がある。
【符号の説明】
【００４６】
２，４…腕装着型無線通信装置（無線通信装置）  １０…液晶表示パネル（表示部）（第１内部回路）  １２…装置本体  １４Ｒ，１４Ｌ…腕バンド  １６…尾錠  １８…ケーシング  ２０…裏カバー  ２２…回路組立体  ２４…回路基板（基板）  ２６…回路駆動用電池  ２８…アンテナ素子  ３０…表面部  ３２…高周波アナログＩＣ（高周波回路）  ３４…信号処理用のデジタルＩＣ（第２内部回路）  ３８…回路基板側端子（端子部）  ３９…配線  ４０…液晶表示パネル側端子  ４１…配線  ４２…ＤＣカットコンデンサー  ４４…ゼブラ部  ４６…インダクタンス素子（第１及び第２高周波遮断素子）  ４８…抵抗素子（第１及び第２高周波遮断素子）。
【図１】
2011250233.tif 000003
【図２】
2011250233.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011250233.tif 000008
【図７】
2011250233.tif 000009