(57)【要約】【課題】Ｓ／Ｎ比の向上に寄与する無線通信装置を提供することを目的とする。【解決手段】送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部（２１）と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部（２２、１７）とを空間的に分離して配置し、前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路４を、前記アナログ信号処理部側に配置した。【選択図】図３
2007214876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部とを空間的に分離して配置し、
前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路を、前記アナログ信号処理部側に配置した
ことを特徴とする無線通信装置
【請求項２】
当該無線通信装置は、前記デジタル信号処理部、前記アナログ信号処理部及び前記変換回路を実装するための基板を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置
【請求項３】
前記基板の第１の面側に前記アナログ信号処理部と前記変換回路を配置すると共に、前記基板の第１の面とは異なる第２の面側に前記デジタル信号処理部を配置した
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置
【請求項４】
前記基板は、複数の配線層を有する多層配線基板であり、
前記基板の内部の配線層にデジタルグランド部を設けると共に、該デジタルグランド部の前記第１の面側の配線層にアナロググランド部を設け、且つ、該アナロググランド部の前記第１の面側の配線層をアナログ配線層に割り当てる
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置
【請求項５】
前記第１の面上の導体と前記デジタルグランド部の前記第２の面側の配線層上の導体とを結ぶ、前記基板に設けられたスルーホールを介して、両導体間のデジタル信号の伝送は行われる
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置
【請求項６】
前記アナログ信号処理部は、無線伝送を可能とする高周波のアナログ信号を送信または受信するための高周波回路を備え、
前記基板の第１の辺近傍に前記高周波回路の一部または全部を配置すると共に、第１の辺の反対側に位置する第２の辺近傍に前記変換回路を配置する
ことを特徴とする請求項２〜請求項５の何れかに記載の無線通信装置
【請求項７】
前記高周波回路は、信号を無線にて受信するための受信回路と、信号を無線にて送信するための送信回路と、を備え、
前記第１の辺近傍に前記受信回路を配置すると共に、第１と第２の辺の間に位置する第３の辺近傍に前記送信回路を配置する
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置
【請求項８】
送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部と、前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路と、前記デジタル信号処理部、前記アナログ信号処理部及び前記変換回路を実装するための基板と、を備えた無線通信装置において、
前記アナログ信号処理部は、無線伝送を可能とする高周波のアナログ信号を送信または受信するための高周波回路と、前記高周波回路と前記変換回路との間に介在し、アナログ信号の周波数変換を行うためのＲＦ回路と、を有し、
前記基板の第１の辺近傍の第１の領域に前記高周波回路の一部または全部を配置すると共に、第１の辺の反対側に位置する第２の辺近傍の第２の領域に前記デジタル信号処理部及び前記変換回路を配置し、第１と第２の領域の間の領域に前記ＲＦ回路を配置した
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
前記高周波回路は、信号を無線にて受信するための受信回路と、信号を無線にて送信するための送信回路と、を備え、
前記第１の辺近傍に前記受信回路を配置すると共に、第１と第２の辺の間に位置する第３の辺近傍に前記送信回路を配置する
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置
【請求項１０】
送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部と、前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路と、前記デジタル信号処理部、前記アナログ信号処理部及び前記変換回路を実装するための基板と、を備えた無線通信装置において、
前記基板の第１の面側に前記アナログ信号処理部を配置すると共に、前記基板の第１の面とは異なる第２の面側に前記デジタル信号処理部及び前記変換回路を配置し、
前記基板は、複数の配線層を有する多層配線基板であり、
前記基板の内部の配線層にデジタルグランド部を設けると共に、該デジタルグランド部の前記第１の面側の配線層にアナロググランド部を設け、且つ、該アナロググランド部の前記第１の面側の配線層をアナログ配線層に割り当てる
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、データを送信または受信するための無線通信装置に関し、特に、無線通信装置の構成回路の配置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の無線通信装置１００の概略ブロック構成図である。無線通信装置１００は、送受信するデータ信号を制御するデータコントロール部（ＭＡＣ（Media access controler））とデータ信号の変調及び復調を行うベースバンド処理部（ＢＢ）とを含んで構成されるＭＡＣ／ＢＢ回路１０１と、変調が加えられた信号に所定の周波数帯の搬送波信号を重畳するＲＦ回路（ＲＦ変換回路）１０２と、アンテナ１０５を介して信号を無線にて送受信する高周波回路１０３と、を備える。ＭＡＣ／ＢＢ回路１０１はデジタル信号処理を行い、ＲＦ回路１０２及び高周波回路１０３はアナログ信号処理を行う。
【０００３】
通常、ベースバンド処理部（ＢＢ）までのデジタル信号処理を行う回路に、ベースバンド処理部からのデジタル信号をＲＦ回路１０２でのアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換回路１０４が含まれる。
【０００４】
図６に示す回路の一部を１又は２以上の集積回路にて構成し、該集積回路を基板上に実装する。図７は、無線通信装置１００を実装する基板の部品実装面の平面図である。該基板の部品実装面上に、ＭＡＣ／ＢＢ回路１０１及びデジタル−アナログ変換回路１０４を搭載したＭＡＣ／ＢＢ集積回路２０１と、ＲＦ回路１０２を搭載したＲＦ集積回路２０２とを実装すると共に、ＲＦ集積回路２０２の四方を囲むように高周波回路１０３を実装する。
【０００５】
更に、基板の部品実装面上に、電源回路、並びに、高周波回路１０３におけるバラン及びフィルタ等（全て不図示）を実装して無線通信装置１００を構成する。
【０００６】
尚、下記特許文献１には、アナログ回路とデジタル回路を同一の多層配線基板に混載することに関する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２０４３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、無線通信装置を小型の携帯型機器に搭載することが多くなっている。このため、機器の設計者に高度な知識を必要とする高周波回路を意識させることなく使用可能な、小型であって且つ単一のモジュールで完結した無線通信装置が必要とされている。
【０００９】
しかしながら、より小さな機器に搭載すべく、図６及び図７に示すような従来の無線通信装置をより小さな基板上に実装すると、特に、高周波回路１０３のような高周波アナログ回路部とＭＡＣ／ＢＢ回路１０１のようなデジタル信号処理部とが近接してしまう。このため、高周波アナログ回路部での微小な信号にデジタル信号処理部からの雑音が重畳され、特に微弱な信号を受信する際に、必要なＳ／Ｎ比が確保できなくなるといった問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑み、Ｓ／Ｎ比の向上に寄与する無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る第１の無線通信装置は、送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部とを空間的に分離して配置し、前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路を、前記アナログ信号処理部側に配置したことを特徴とする。
【００１２】
デジタル信号処理部とアナログ信号処理部とを空間的に分離して配置することにより、アナログ信号に重畳されるデジタル信号処理部からの雑音が軽減され、Ｓ／Ｎ比の向上が見込める。また、上記の分離によってデジタル信号処理部とアナログ信号処理部との間の配線は比較的長く引き回されることになるが、変換回路をアナログ信号処理部側にすることによって、その引き回される配線の伝送信号はデジタル信号となるため、アナログ信号を引き回す場合と比べてノイズ等の外乱の影響を受けにくい。
【００１３】
また例えば、当該無線通信装置は、前記デジタル信号処理部、前記アナログ信号処理部及び前記変換回路を実装するための基板を備えている。
【００１４】
そして、具体的には例えば、前記基板の第１の面側に前記アナログ信号処理部と前記変換回路を配置すると共に、前記基板の第１の面とは異なる第２の面側に前記デジタル信号処理部を配置する。
【００１５】
また例えば、前記基板は、複数の配線層を有する多層配線基板であり、前記基板の内部の配線層にデジタルグランド部を設けると共に、該デジタルグランド部の前記第１の面側の配線層にアナロググランド部を設け、且つ、該アナロググランド部の前記第１の面側の配線層をアナログ配線層に割り当てる。
【００１６】
これにより、デジタル信号が伝播される配線領域とアナログ信号が伝播される配線領域が区分けされ、Ｓ／Ｎ比の向上が期待できる。
【００１７】
また例えば、前記第１の面上の導体と前記デジタルグランド部の前記第２の面側の配線層上の導体とを結ぶ、前記基板に設けられたスルーホールを介して、両導体間のデジタル信号の伝送は行われる。
【００１８】
これにより、デジタル信号がアナログ配線層内を不必要に伝播する、といったことが軽減される。
【００１９】
また例えば、前記アナログ信号処理部は、無線伝送を可能とする高周波のアナログ信号を送信または受信するための高周波回路を備え、前記基板の第１の辺近傍に前記高周波回路の一部または全部を配置すると共に、第１の辺の反対側に位置する第２の辺近傍に前記変換回路を配置する。
【００２０】
上記のようにして、デジタル信号を入力または出力する前記変換回路を前記高周波回路から比較的遠く離して配置することにより、Ｓ／Ｎ比の向上が期待できる。
【００２１】
更に例えば、前記高周波回路は、信号を無線にて受信するための受信回路と、信号を無線にて送信するための送信回路と、を備え、前記第１の辺近傍に前記受信回路を配置すると共に、第１と第２の辺の間に位置する第３の辺近傍に前記送信回路を配置する。
【００２２】
比較的強い強度を有する信号を扱う送信回路を、特に微弱な信号を扱う受信回路から離して配置することにより、受信時のＳ／Ｎ比の向上が期待できる。
【００２３】
上記目的を達成するために本発明に係る第２の無線通信装置は、送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部と、前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路と、前記デジタル信号処理部、前記アナログ信号処理部及び前記変換回路を実装するための基板と、を備えた無線通信装置において、前記アナログ信号処理部は、無線伝送を可能とする高周波のアナログ信号を送信または受信するための高周波回路と、前記高周波回路と前記変換回路との間に介在し、アナログ信号の周波数変換を行うためのＲＦ回路と、を有し、前記基板の第１の辺近傍の第１の領域に前記高周波回路の一部または全部を配置すると共に、第１の辺の反対側に位置する第２の辺近傍の第２の領域に前記デジタル信号処理部及び前記変換回路を配置し、第１と第２の領域の間の領域に前記ＲＦ回路を配置したことを特徴とする。
【００２４】
これにより、デジタル信号処理部と高周波回路とが空間的に分離して配置されることになる。このため、高周波回路で取り扱うアナログ信号に重畳されるデジタル信号処理部からの雑音が軽減され、Ｓ／Ｎ比の向上が見込める。
【００２５】
また、前記第２の無線通信装置において、例えば、前記高周波回路は、信号を無線にて受信するための受信回路と、信号を無線にて送信するための送信回路と、を備え、前記第１の辺近傍に前記受信回路を配置すると共に、第１と第２の辺の間に位置する第３の辺近傍に前記送信回路を配置する。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明に係る第３の無線通信装置は、送信または受信されるべきデータをデジタル信号として扱うデジタル信号処理部と、前記データをアナログ信号として扱うアナログ信号処理部と、前記デジタル信号処理部と前記アナログ信号処理部との間に設けられ、前記デジタル信号と前記アナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路と、前記デジタル信号処理部、前記アナログ信号処理部及び前記変換回路を実装するための基板と、を備えた無線通信装置において、前記基板の第１の面側に前記アナログ信号処理部を配置すると共に、前記基板の第１の面とは異なる第２の面側に前記デジタル信号処理部及び前記変換回路を配置し、前記基板は、複数の配線層を有する多層配線基板であり、前記基板の内部の配線層にデジタルグランド部を設けると共に、該デジタルグランド部の前記第１の面側の配線層にアナロググランド部を設け、且つ、該アナロググランド部の前記第１の面側の配線層をアナログ配線層に割り当てる。
【００２７】
このように構成しても、高周波回路で取り扱うアナログ信号に重畳されるデジタル信号処理部からの雑音が軽減され、Ｓ／Ｎ比の向上が見込める。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る無線通信装置によれば、Ｓ／Ｎ比を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＜＜第１実施形態＞＞
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。図１は、第１実施形態に係る無線通信装置１の概略ブロック構成図である。無線通信装置１は、各種のデータを、他の無線通信装置との間で無線にて送受信する。
【００３０】
無線通信装置１は、デジタル信号を入出力するデジタル信号処理部２と、アナログ信号を入出力するアナログ信号処理部３と、デジタル信号処理部２とアナログ信号処理部３との間に設けられ、デジタル信号とアナログ信号との間の信号形式の変換を行う変換回路４と、アンテナ５と、周辺回路１３と、を備えている。デジタル信号処理部２は、デジタル信号を扱うデジタル回路によって構成され、アナログ信号処理部３は、アナログ信号を扱うアナログ回路によって構成される。
【００３１】
デジタル信号処理部２は、送受信するデータ信号を制御するデータコントロール部（ＭＡＣ（Media access controler）と呼ぶこともでき、以下、ＭＡＣと呼ぶ）１１と、データ信号の変調及び復調を行うベースバンド処理部１２（以下、ＢＢ１２と呼ぶ）と、を備える。
【００３２】
ＭＡＣ１１とＢＢ１２には、周辺回路１３が接続される。周辺回路１３は、ＭＡＣ１１とＢＢ１２が必要な処理を実行するために、ＭＡＣ１１とＢＢ１２の周辺に設けられる。周辺回路１３は、例えば、ＭＡＣ１１またはＢＢ１２にクロック信号を供給するために用いられるＰＬＬ（Phase locked loop）ループフィルタ等である。
【００３３】
アナログ信号処理部３は、与えられたアナログ信号に所定の周波数帯の搬送波信号を重畳するＲＦ回路（ＲＦ変換回路）１６と、アンテナ５を介して信号を無線にて送受信する高周波回路１７と、を備える。
【００３４】
高周波回路１７は、図２に示す如く、受信回路１８と送信回路１９を、有して構成される。受信回路１８の構成回路の一部と送信回路１９の構成回路の一部は、共有されていても良い。
【００３５】
受信回路１８は、受信した信号を増幅するための受信用増幅器、アンテナ５を介して受信される信号の周波数帯を制限する受信用フィルタ等（何れも不図示）を含んで構成される。送信回路１９は、送信する信号を増幅するための送信用増幅器（電力増幅器）、アンテナ５を介して送信する信号の周波数帯を制限する送信用フィルタ等（何れも不図示）を含んで構成される。
【００３６】
また、高周波回路１７は、平衡回路（例えば、アンテナ５）と非平衡回路（例えば、アンテナ５に接続された同軸ケーブル）との間のインピーダンス変換を行う（インピーダンスマッチングを行う）バラン等を含む。
【００３７】
変換回路４は、デジタル信号処理部２と接続されたデジタル入出力部１４と、ＲＦ回路１６と接続されたデジタル−アナログ変換部１５と、を備える。デジタル入出力部１４は、必要な変換処理を行いつつ、デジタル信号処理部２とデジタル−アナログ変換部１５との間のデジタル信号の受け渡しを行う。デジタル入出力部１４は、例えば、シリアル信号とパラレル信号との間の信号形式の変換（シリアル−パラレル変換）を行う。
【００３８】
デジタル−アナログ変換部１５は、デジタル入出力部１４からのデジタル信号をアナログ信号に変換してＲＦ回路１６に出力する一方で、ＲＦ回路１６からのアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタル入出力部１４に出力する。このように、変換回路４は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路としても、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路としても機能する。
【００３９】
無線通信装置１からデータを送信する際の動作について説明する。まず、送信されるべきデータ信号がデジタル信号として図示されない信号源からデジタル信号処理部２に供給される。ＢＢ１２は、周辺回路１３を利用しつつ、供給されたデータ信号に所定の変調を加え、変調後のデジタル信号をデジタル入出力部１４に出力する。この際、ＭＡＣ１１は、周辺回路１３を利用しつつ、上記信号源からＢＢ１２に送られるデータ信号の流れを適切に制御する。
【００４０】
デジタル入出力部１４は、受け取った変調後のデジタル信号を、所定の変換処理を施してからデジタル−アナログ変換部１５に出力する。デジタル−アナログ変換部１５は、デジタル入出力部１４から供給されたデジタル信号をアナログ信号に変換してＲＦ回路１６に出力する。
【００４１】
ＲＦ回路１６は、デジタル−アナログ変換部１５からのアナログ信号に、上記搬送波信号を重畳することにより、該アナログ信号の周波数変換を行う。この周波数変換によって、デジタル−アナログ変換部１５からのアナログ信号（中間周波数のアナログ信号）は、空間を伝播可能な（無線伝送が可能な）高周波のアナログ信号に変換される。
【００４２】
ＲＦ回路１６の周波数変換によって得られた高周波のアナログ信号は、高周波回路１７に送られる。高周波回路１７は、その高周波のアナログ信号を送信回路１９の送信用増幅器及び送信用フィルタ等を介してアンテナ５に供給することにより、アンテナ５から無線送信する（電波として空間に放射する）。
【００４３】
次に、無線通信装置１がデータを受信する際の動作について説明する。無線通信装置１によって受信されるべきデータを表す、他の無線通信装置のアンテナから放射された電波は、アンテナ５を介して高周波回路１７の受信回路１８によって受信される。受信された高周波のアナログ信号は、受信回路１８における受信用増幅器及び受信用フィルタ等を介してＲＦ回路１６に送られる。
【００４４】
ＲＦ回路１６は、高周波回路１７の受信回路１８から送られてきた高周波のアナログ信号に上記搬送波信号を重畳することにより、その高周波のアナログ信号の周波数変換を行う。この周波数変換によって、高周波回路１７の受信回路１８からの高周波のアナログ信号は、比較的低周波のアナログ信号（中間周波数のアナログ信号）に変換される。ＲＦ回路１６は、得られた比較的低周波のアナログ信号をデジタル−アナログ変換部１５に出力する。
【００４５】
デジタル−アナログ変換部１５は、ＲＦ回路１６からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をデジタル入出力部１４に出力する。デジタル入出力部１４は、デジタル−アナログ変換部１５から受け取ったデジタル信号を、所定の変換処理を施してからデジタル信号処理部２に出力する。
【００４６】
デジタル信号処理部２のＢＢ１２は、周辺回路１３を利用しつつ、デジタル入出力部１４から送られてきたデジタル信号を復調する。この復調によって得られるデジタル信号は、無線通信装置１によって受信されるべきデータを表すデータ信号であり、そのデジタルのデータ信号は、デジタル信号処理部２からデータ信号を利用するデータ信号利用部（不図示）に送られる。この際、ＭＡＣ１１は、周辺回路１３を利用しつつ、上記ＢＢ１２からデータ信号利用部に送られるデータ信号の流れを適切に制御する。例えば、上記データ信号利用部は、表示装置や音声出力装置であり、受け取ったデータ信号に基づいて映像または音声の再生等を行う。
【００４７】
無線通信装置１は、集積回路を用いて構成される。具体的には、図３に示す如く、無線通信装置１は、ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１と、ＲＦ集積回路２２と、を含んで構成される。ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１には、ＭＡＣ１１及びＢＢ１２が搭載される。ＲＦ集積回路２２には、ＲＦ回路１６が搭載されるだけでなく、変換回路４も搭載される。尚、図３において、図１と同一の部分には同一の符号を付してある。
【００４８】
図４は、無線通信装置１を構成する各回路が実装される基板（プリント基板）３１の断面概略図を示す。図４において、他の図と同一の部分には同一の符号を付す。無線通信装置１は、基板３１上に、デジタル信号処理部２、アナログ信号処理部３及び変換回路４並びに周辺回路１３等を実装することによって構成される。基板３１は、無線通信装置１の構成要素と考えることができる。
【００４９】
基板３１は、複数の層を重ね合わせることによって形成された、複数の配線層を有する多層配線基板となっている。例えば、基板３１は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）を用いて形成される。
【００５０】
図４の基板３１は、基板３１の部品実装面に露出する配線層Ｌ１と、該部品実装面の反対側の面に露出する配線層Ｌ１５とを含む１５層の配線層を有している。部品実装面の反対側の面は、ワイヤボンディング面或いは端子面として機能する。勿論、１５層以外の多層配線基板を採用することも可能である。
【００５１】
基板３１は、配線層Ｌ１から配線層Ｌ１５に向かって、配線層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４及びＬ１５が、この順番で配置される。各配線層Ｌ１〜Ｌ１５には、任意の形状の導体を配置可能であり、各導体は各種信号を伝播するための配線として機能する。各配線層Ｌ１〜Ｌ１５間は（原則として）電気的に絶縁されている。
【００５２】
基板３１上に、無線通信装置１を実装する手順を説明する。まず、無線通信装置１を作成するに当たって、基板３１の部品実装面の反対側の面の略中央に、窪みであるキャビティ部３２を形成する。キャビティ部３２は、略直方体形状の空間となっており、キャビティ部３２を形成することによって、配線層Ｌ９〜Ｌ１５の夫々の一部が基板３１から取り除かれる。これにより、基板３１の外周部における配線層数が１５で維持されるのに対して、基板３１の中央部における配線層数が８に減少する。
【００５３】
また、基板３１の外周部に、１又は２以上の端子３３（図４では、１つの端子のみを図示）を設ける。該端子３３は、配線層Ｌ１５上に設けられる。
【００５４】
キャビティ部３２を形成することによって露出した配線層Ｌ８上に、ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１のウエハチップを、直接、キャビティ部３２に収まるように実装する。ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１のウエハチップは、ワイヤボンディングにより、配線層Ｌ８上に設けられた端子に電気的に接続される。この後、キャビティ部３２を樹脂等の絶縁体で充填して封止する。
【００５５】
一方、基板３１の部品実装面上（即ち、配線層Ｌ１上）に、ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１以外の無線通信装置１の構成回路（ＲＦ集積回路２２等）を実装する。更に、部品実装面上の部品全体を覆うように、導体で形成されたシールドケース３４を基板３１に固定する。
【００５６】
これにより、キャビティ部３２を含めた基板３１の高さ（厚み）を０．８ｍｍ（ミリメートル）程度に抑えることができる。また、基板３１単体の高さと部品実装面の部品の高さとの合計を、１．５〜２ｍｍ程度に抑えることができる。このため、無線通信装置１を実現する基板３１を、あたかも単一のＬＳＩ（Large Scale Integration）のように取り扱うことが可能となる。
【００５７】
例えば、無線通信装置１を実現する基板３１を、単一の通信用の部品として取り扱って、携帯電話機（不図示）等の携帯型端末の基板上に実装する、といったことが可能となる。
【００５８】
次に、基板３１の各配線層の機能について説明する。本実施形態では、基板３１の厚み方向の中央部にデジタルグランド層及びアナロググランド層を設ける。
【００５９】
より具体的には、図４に示す如く、配線層Ｌ５にデジタルグランド層（デジタルグランド部）として機能するプレート状の導体層（以下、デジタルＧＮＤと呼ぶ）を設けると共に、配線層Ｌ４にアナロググランド層（アナロググランド部）として機能するプレート状の導体層（以下、アナログＧＮＤと呼ぶ）を設ける。
【００６０】
デジタルＧＮＤは、スルーホール等がある部分を除いて、できるだけ導体面積が広くなるように配線層Ｌ５に設けられる。アナログＧＮＤは、スルーホール等がある部分を除いて、できるだけ導体面積が広くなるように配線層Ｌ４に設けられる。無線通信装置１内にて扱われる上記デジタル信号はデジタルＧＮＤの電位を基準とし、無線通信装置１内にて扱われる上記アナログ信号はアナログＧＮＤの電位を基準とする。
【００６１】
そして、アナログＧＮＤより部品実装面側の配線層をアナログ配線層（アナログ配線領域）に割り当てる。つまり、配線層Ｌ１〜Ｌ３を、アナログ配線層に割り当てる。アナログ配線層は、デジタル−アナログ変換部１５からアンテナ５までの間の回路内にて扱われるアナログ信号を基板３１内で伝播するために用いられる。
【００６２】
一方、デジタルＧＮＤよりワイヤボンディング面（或いは端子面）側の配線層をデジタル配線層（デジタル配線領域）に割り当てる。つまり、配線層Ｌ６〜Ｌ１５を、デジタル配線層に割り当てる。デジタル配線層は、デジタル−アナログ変換部１５からデジタル信号処理部２（及び周辺回路１３）までの間の回路内にて扱われるデジタル信号を基板３１内で伝播するために用いられる。
【００６３】
基板３１内には、各配線層に設けられた配線間を導通させるための多数のスルーホールが設けられる。図４では、例として、スルーホールＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３及びＴＨ４を図示している。
【００６４】
スルーホールＴＨ１は、配線層Ｌ３に設けられた配線と配線層Ｌ１に設けられた配線とを電気的に接続している。スルーホールＴＨ２は、配線層Ｌ１５に設けられた端子３１と配線層Ｌ７に設けられた配線とを電気的に接続している。配線層Ｌ７に設けられた該配線は、他のスルーホール等を介してＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１に電気的に接続される。つまり、端子３３とＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１は電気的に接続されており、デジタル信号処理部２は、例えば、上記データ信号を端子３３を介して入出力することになる。スルーホールＴＨ３及びＴＨ４については、後述する。
【００６５】
図４に示すような基板３１を用いて無線通信装置１を構成する場合、キャビティ部３２内に実装するＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１以外の部品は、全て部品実装面上（即ち、配線層Ｌ１上）に配置しなければならない。このため、上記のようにデジタル配線層とアナログ配線層を層の割り当てによって分離しても、部品実装面の一部ではデジタル信号を扱う部位とアナログ信号を扱う部位が混在してしまう。このような場合でも、デジタル信号が高周波回路１７に及ぼす悪影響が極力軽減されるように、部品実装面の部品配置を設計する。
【００６６】
図５は、部品実装面側から見た基板３１の平面図である。基板３１の部品実装面は、略四角形の形状を有しており、その四角形を構成する４つの辺を、図５に示す如く、辺Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４と呼ぶ。辺Ｓ１は辺Ｓ２に対向しており、辺Ｓ１と辺Ｓ２は平行となっている。辺Ｓ３は辺Ｓ４に対向しており、辺Ｓ３と辺Ｓ４は平行となっている。
【００６７】
基板３１の部品実装面において、６１は辺Ｓ１近傍の領域であり、６２は辺Ｓ２近傍の領域である。領域６４は、領域６１と領域６２の間にある領域である。また、６３は辺Ｓ３近傍の領域である。領域６３は、領域６１、６２及び６４の辺Ｓ３側にある。図５に示す如く、領域６１〜６４は、例えば、互いに重なり合う部分を有さない。また、領域６３内の辺Ｓ２側の領域を領域６５とする。尚、便宜上、図５に示す如く、領域６１〜６５の形状を四角形としているが、領域６１〜６５の形状は四角形である必要はない。
【００６８】
そして、基板３１の部品実装面において、高周波回路１７の内、特に微弱な高周波アナログ信号を扱う受信回路１８を、領域６１に配置する一方で、デジタル信号を扱う周辺回路１３（周辺回路１３の構成部品）、デジタル入出力部１４及びデジタル−アナログ変換部１５を、領域６２に配置する。また、領域６４にＲＦ回路１６を配置する。尚、デジタル入出力部１４、デジタル−アナログ変換部１５及びＲＦ回路１６はＲＦ集積回路２２（図３参照）に搭載されるため、ＲＦ集積回路２２は領域６２の一部と領域６４とにまたがって配置されることになる。
【００６９】
このように、高周波回路１７の受信回路１８を、デジタル信号が伝播される領域６２から空間的に分離して配置することにより、受信回路１８への雑音の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００７０】
また、高周波回路１７の内、信号強度の比較的強い高周波アナログ信号を扱う送信回路１９を、領域６３に配置する。尚、領域６５に、送信回路１９の上記送信用増幅器（電力増幅器）を配置する。
【００７１】
送信回路１９を、受信回路１８を配置する領域６１から空間的に分離して配置することにより、送信回路１９からの雑音も受信回路１８に影響を与えにくくなる。尚、送信回路１９は、信号強度の比較的強い高周波アナログ信号を扱うため、領域６１よりも領域６２に近い領域６３に送信回路１９を配置するようにしても雑音等の弊害は生じがたい。
【００７２】
また、基板３１の形状等に応じて、受信回路１８及び送信回路１９を含む高周波回路１７の全てを領域６１に配置することも可能である。
【００７３】
また、配線層Ｌ６〜Ｌ１５（デジタル配線層）内の配線からのデジタル信号を、部品実装面（配線層Ｌ１）に伝達する際には、その配線層Ｌ６〜Ｌ１５の配線から部品実装面に直接スルーホールを介して伝達するようにする。そのようなスルーホールの例として、図４にスルーホールＴＨ３及びＴＨ４を図示している。
【００７４】
スルーホールＴＨ３は、配線層Ｌ７に設けられた配線と配線層Ｌ１に設けられた配線（或いは端子）とを電気的に接続している。例えば、配線層Ｌ７に設けられた上記配線は他のスルーホールを介してデジタル信号処理部２（ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１）に接続されており、配線層Ｌ１に設けられた上記配線（或いは端子）はＲＦ集積回路２２のデジタル入出力部１４に接続されている。つまり、例えば、スルーホールＴＨ３を介して、ワイヤボンディング面側のデジタル信号処理部２（ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１）と部品実装面側のデジタル入出力部１４との間のデジタル信号の伝送が行われる。スルーホールＴＨ４も、スルーホールＴＨ３と同様の機能を有する。
【００７５】
また例えば、スルーホールＴＨ３またはＴＨ４を介して、ワイヤボンディング面側のデジタル信号処理部２（ＭＡＣ／ＢＢ集積回路２１）と部品実装面側の周辺回路１３との間の信号伝送を行うようにしてもよい。
【００７６】
スルーホールＴＨ３やＴＨ４に接続された配線層Ｌ７の配線にて伝播される信号は、配線Ｌ２及びＬ３内で引き回されることなく直接、部品実装面である配線層Ｌ１の配線（或いは端子）に伝達される。つまり、スルーホールＴＨ３及びＴＨ４は、配線層Ｌ２及びＬ３（並びに配線層Ｌ４）内の配線に接続されることなく、直接、部品実装面である配線層Ｌ１の配線（或いは端子）に接続される。
【００７７】
また、各回路間の相互の影響を考慮して、アナログ配線層を分離して使用すると良い。例えば、高周波回路１７が配線される配線層と、アナログ信号処理部３に電源を供給するためのアナログ電源回路（不図示）が配線される配線層と、上記搬送波信号などを得るために用いられるＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator；不図示）が配線される配線層と、を互いに異ならせるとよい。それらを同一の配線層にて配線する場合は、それらの配線を層内で空間的に分離するとよい。
【００７８】
また、可能であれば、周辺回路１３もワイヤボンディング面側に配置するようにしてもよい。即ち、周辺回路１３の構成部品を配線層Ｌ８またはＬ１５上に配置するようにしてもよい。
【００７９】
また、本実施形態は、基板３１の部品実装面の形状が略四角形の場合を想定しているが、無線通信装置１が実装される基板の形状は四角形に限定されない。要するに、無線通信装置１を実装する基板の部品実装面において、受信回路１８（または受信回路１８及び送信回路１９の双方）を第１の辺近傍に位置する第１の領域内に配置したならば、その第１の辺から最も離れた第２の辺近傍に位置する第２の領域内に変換回路４（または変換回路４及び周辺回路１３）を配置するようにすればよい。そして、無線通信装置１を構成する他の回路（ＲＦ回路１６等）を、上記第１の領域と第２の領域の間の領域に配置すればよい。
【００８０】
上記の如く、基板３１のワイヤボンディング面にデジタル信号処理部２を配置する一方で、部品実装面にアナログ信号処理部３を配置して、デジタル信号処理部２とアナログ信号処理部３とを空間的に分離する。これにより、高周波回路１７で取り扱うアナログ信号に重畳されるデジタル信号処理部２からの雑音が軽減される。
【００８１】
上記の分離によってデジタル信号処理部２とアナログ信号処理部３との間の配線は比較的長く引き回されることになるが、変換回路４をアナログ信号処理部３側の部品実装面にしたことによって、その引き回される配線の伝送信号はデジタル信号となるため、アナログ信号を引き回す場合と比べてノイズ等の外乱の影響を受けにくい。
【００８２】
基板３１の外側に、アンテナ５とデータ通信のホストコントローラ（不図示）を設ければ、任意のデータの無線通信が可能となる。そして、上述の如く、無線通信装置１を実現する基板３１を、あたかも単一のＬＳＩ（Large Scale Integration）のように取り扱うことが可能である。従って、無線通信装置１を含む機器の設計者は、設計に高度な知識を必要とする高周波回路の存在を意識することなく、無線通信装置１を小型の通信モジュールとして取り扱って容易に機器に組み込むことが可能となる。
【００８３】
＜＜第２実施形態＞＞
また、上述の説明とは異なるが、変換回路４及び周辺回路１３だけでなく、デジタル信号処理部２をも、基板３１の部品実装面上の領域６２に配置するようにしてもよい。第１実施形態に対してこのような変形を施した実施形態を、第２実施形態とする。第２実施形態において、特に説明を加えない部分は、第１実施形態と同様である。
【００８４】
第１実施形態と同様、第２実施形態においても、領域６１に受信回路１８が配置されると共に領域６３に送信回路１９が配置される、或いは、領域６１に受信回路１８及び送信回路１９の双方を含む高周波回路１７の全てが配置される。
【００８５】
このため、デジタル信号処理部２と高周波回路１７とが空間的に分離して配置されることになり、高周波回路１７で取り扱うアナログ信号に重畳されるデジタル信号処理部２からの雑音が軽減される。
【００８６】
＜＜第３実施形態＞＞
また、上述の説明とは異なるが、デジタル信号処理部２を構成するＭＡＣ／ＢＢ集積回路２２だけでなく、変換回路４及び周辺回路１３をも、基板３１のワイヤボンディング面側に配置するようにしてもよい（即ち、配線層Ｌ８またはＬ１５上に配置するようにしてもよい）。第１実施形態に対してこのような変形を施した実施形態を、第３実施形態とする。第３実施形態において、特に説明を加えない部分は、第１実施形態と同様である。尚、このような変形を実現するため、図３のＲＦ集積回路２２から変換回路４を取り除くようにする。
【００８７】
第３実施形態では、アナログ信号処理部３のみが部品実装面に配置されることになると共に、アナログ配線層とデジタル配線層が明確に分離されることになる。このため、第３実施形態においても、高周波回路１７で取り扱う微弱信号に重畳されるデジタル信号処理部２からの雑音が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る無線通信装置の概略ブロック構成図である。
【図２】図１の高周波回路の内部構成ブロック図である。
【図３】図１の無線通信装置の構成図である。
【図４】図１の無線通信装置を構成する各回路が実装される基板の断面概略図である。
【図５】図４の基板の部品実装面上の回路配置を説明するための図である。
【図６】従来の無線通信装置の概略ブロック構成図である。
【図７】図６の無線通信装置を実装した基板の平面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  無線通信装置
２  デジタル信号処理部
３  アナログ信号処理部
４  変換回路
５  アンテナ
１１  データコントロール部（ＭＡＣ）
１２  ベースバンド処理部（ＢＢ）
１３  周辺回路
１４  デジタル入出力部
１５  デジタル−アナログ変換部
１６  ＲＦ回路
１７  高周波回路
１８  受信回路
１９  送信回路
２１  ＭＡＣ／ＢＢ集積回路
２２  ＲＦ集積回路
３１  基板
３２  キャビティ部
３３  端子
３４  シールドケース
６１〜６５  領域
Ｌ１〜Ｌ１５  配線層
ＴＨ１〜ＴＨ４  スルーホール
Ｓ１〜Ｓ４  辺
【図１】
2007214876.tif 000003
【図２】
2007214876.tif 000004
【図３】
2007214876.tif 000005
【図４】
2007214876.tif 000006
【図５】
2007214876.tif 000007
【図６】
2007214876.tif 000008
【図７】
2007214876.tif 000009