(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍でデータ処理を実行するデータ処理端末であって、
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、
複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、
前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、
前記第二グランドプレーンを前記縁部の近傍の複数の位置で前記第一グランドプレーンに個々に接続している複数のグランド接続手段と、を具備しており、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”(αは“１”以上の係数)を満足しているデータ処理端末。
【請求項２】
前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足している請求項１に記載のデータ処理端末。
【請求項３】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの略平行な二つの前記縁部の一方の近傍に略平行に位置する細長い接続コネクタと他方の近傍に位置する少なくとも一個の点状の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項４】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの略平行な二つの前記縁部の一方の近傍に略平行に位置する細長い接続コネクタと他方の近傍に略平行に位置する線状の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項５】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部の近傍に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略直交する二つの前記縁部の近傍に少なくとも一個ずつ位置する点状の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項６】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部の近傍に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略直交する二つの前記縁部の各々の近傍に略平行に位置する線状の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項７】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部の近傍に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略直交する一つの前記縁部の近傍に略平行に位置する線状の第一の補助接続手段と、この第一の補助接続手段と前記接続コネクタとが近傍に位置しない二つの前記縁部が交差する角部の近傍に位置する点状の第二の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項８】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの相互に対向する二つの前記縁部の中間に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略平行な二つの前記縁部の近傍に少なくとも一個ずつ位置する点状の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項９】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの相互に対向する二つの前記縁部の中間に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略平行な二つの前記縁部の近傍に略平行に一個ずつ位置する線状の補助接続手段と、を具備している請求項１または２に記載のデータ処理端末。
【請求項１０】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの相互に対向する二つの前記縁部の中間に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略直交する二つの前記縁部の近傍に少なくとも一個ずつ位置する点状の補助接続手段と、を具備している請求項１，２，８，９の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項１１】
前記第二グランドプレーンが略直角な四つの角部を具備した矩形に形成されており、
前記グランド接続手段が、前記第二グランドプレーンの相互に対向する二つの前記縁部の中間に略平行に位置する細長い接続コネクタと、この接続コネクタと略直交する二つの前記縁部の各々の近傍に略平行に位置する線状の補助接続手段と、を具備している請求項１，２，８，９の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項１２】
所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍でデータ処理を実行するデータ処理端末であって、
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、
複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、
前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、
前記第二グランドプレーンを相互に略平行に対向する二つの前記縁部の中間で略平行に前記第一グランドプレーンに接続している接続コネクタと、を具備しており、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での前記接続コネクタの一端から他端への最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”(αは“１”以上の係数)を満足しているデータ処理端末。
【請求項１３】
前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段の端部までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足している請求項１２に記載のデータ処理端末。
【請求項１４】
前記第一グランドプレーンは、前記データ処理回路が搭載された親基板に形成されており、
前記第二グランドプレーンは、前記データ処理回路の処理データを一時記憶するメモリ回路が搭載された子基板に形成されており、
前記接続コネクタは、前記子基板を前記親基板に着脱自在に接続する請求項３ないし１３の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項１５】
前記通信波長λが“λ≒159(mm)”であり、
前記間隔ｂが“ｂ＜39／α(mm)”を満足しており、
前記間隔ａが“ａ＜79／α(mm)”を満足している請求項１ないし１４の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項１６】
前記通信波長λが“λ≒150(mm)”であり、
前記間隔ｂが“ｂ＜38／α(mm)”を満足しており、
前記間隔ａが“ａ＜75／α(mm)”を満足している請求項１ないし１４の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項１７】
前記通信波長λが“λ≒125(mm)”であり、
前記間隔ｂが“ｂ＜31／α(mm)”を満足しており、
前記間隔ａが“ａ＜63／α(mm)”を満足している請求項１ないし１４の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項１８】
所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍でデータ処理を実行するデータ処理端末であって、
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、
複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、
前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、
前記第二グランドプレーンを複数の前記縁部の各々の近傍で略平行な線状に前記第一グランドプレーンに接続しているグランド接続手段と、
を具備しているデータ処理端末。
【請求項１９】
前記無線通信回路が着脱自在に装着されており、
前記無線通信回路と前記データ処理回路が有線通信する請求項１ないし１８の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項２０】
前記無線通信回路が一体に形成されており、
前記無線通信回路と前記データ処理回路が有線通信する請求項１ないし１８の何れか一項に記載のデータ処理端末。
【請求項２１】
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、前記第二グランドプレーンを前記第一グランドプレーンに接続しているグランド接続手段と、を具備しており、所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍で前記データ処理回路によりデータ処理を実行するデータ処理端末の設計に利用される端末設計装置であって、
前記通信波長λがデータ入力される波長入力手段と、
この波長入力手段にデータ入力された前記通信波長λをデータ記憶する波長記憶手段と、
“１”以上の係数αがデータ入力される係数入力手段と、
この係数入力手段にデータ入力された前記係数αをデータ記憶する係数記憶手段と、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さがデータ入力される長さ入力手段と、
この長さ入力手段にデータ入力された二つの前記長さをデータ記憶する長さ記憶手段と、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足する複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンを各種の前記記憶手段の記憶データに基づいてデータ生成するパターン生成手段と、
を具備している端末設計装置。
【請求項２２】
前記パターン生成手段は、前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足する前記レイアウトパターンをデータ生成する請求項２１に記載の端末設計装置。
【請求項２３】
前記パターン生成手段は、
前記グランド接続手段の一個である前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部と略平行な接続コネクタのレイアウトパターンがデータ入力されるパターン入力手段と、
このパターン入力手段にデータ入力された前記接続コネクタのレイアウトパターンをデータ記憶するパターン記憶手段と、
このパターン記憶手段でデータ記憶された前記接続コネクタのレイアウトパターンに対応して前記グランド接続手段の一個である補助接続手段のレイアウトパターンをデータ生成する補助生成手段と、
を具備している請求項２１または２２に記載の端末設計装置。
【請求項２４】
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、前記第二グランドプレーンを前記第一グランドプレーンに接続しているグランド接続手段と、を具備しており、所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍で前記データ処理回路によりデータ処理を実行するデータ処理端末の設計に利用される端末設計装置であって、
前記通信波長λがデータ入力される波長入力手段と、
この波長入力手段にデータ入力された前記通信波長λをデータ記憶する波長記憶手段と、
“１”以上の係数αがデータ入力される係数入力手段と、
この係数入力手段にデータ入力された前記係数αをデータ記憶する係数記憶手段と、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さがデータ入力される長さ入力手段と、
この長さ入力手段にデータ入力された二つの前記長さをデータ記憶する長さ記憶手段と、
複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンがデータ入力されるパターン入力手段と、
このパターン入力手段にデータ入力された前記レイアウトパターンをデータ記憶するパターン記憶手段と、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足していることを各種の前記記憶手段の記憶データに基づいて確認するパターン確認手段と、
を具備している端末設計装置。
【請求項２５】
前記パターン確認手段は、前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることも確認する請求項２４に記載の端末設計装置。
【請求項２６】
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、前記第二グランドプレーンを前記縁部の近傍の複数の位置で前記第一グランドプレーンに個々に接続している複数のグランド接続手段と、を具備しており、所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍で前記データ処理回路によりデータ処理を実行するデータ処理端末の設計に利用される端末設計装置の端末設計方法であって、
前記通信波長λのデータ入力を受け付け、
このデータ入力された通信波長λをデータ記憶し、
“１”以上の係数αのデータ入力を受け付け、
このデータ入力された係数αをデータ記憶し、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さのデータ入力を受け付け、
このデータ入力された二つの長さをデータ記憶し、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足する複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンを各種の前記記憶データに基づいてデータ生成する端末設計方法。
【請求項２７】
前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足する前記レイアウトパターンをデータ生成する請求項２６に記載の端末設計方法。
【請求項２８】
電位基準を決定する導体からなる第一グランドプレーンと、複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状の導体からなり前記第一グランドプレーンと略平行に位置する第二グランドプレーンと、前記第一グランドプレーンと前記第二グランドプレーンとの少なくとも一方に接続されているデータ処理回路と、前記第二グランドプレーンを前記縁部の近傍の複数の位置で前記第一グランドプレーンに個々に接続している複数のグランド接続手段と、を具備しており、所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍で前記データ処理回路によりデータ処理を実行するデータ処理端末の設計に利用される端末設計装置の端末設計方法であって、
前記通信波長λのデータ入力を受け付け、
このデータ入力された通信波長λをデータ記憶し、
“１”以上の係数αのデータ入力を受け付け、
このデータ入力された係数αをデータ記憶し、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さのデータ入力を受け付け、
このデータ入力された二つの長さをデータ記憶し、
複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンのデータ入力を受け付け、
このデータ入力されたレイアウトパターンをデータ記憶し、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足していることを各種の前記記憶データに基づいて確認する端末設計方法。
【請求項２９】
前記第二グランドプレーンの一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることも確認する請求項２８に記載の端末設計方法。
【請求項３０】
請求項２１に記載の端末設計装置のためのコンピュータプログラムであって、
前記通信波長λのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された通信波長λをデータ記憶すること、
“１”以上の係数αのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された係数αをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された二つの長さをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足する複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンを各種の前記記憶データに基づいてデータ生成すること、
を前記端末設計装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項３１】
請求項２２に記載の端末設計装置のためのコンピュータプログラムであって、
前記通信波長λのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された通信波長λをデータ記憶すること、
“１”以上の係数αのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された係数αをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された二つの長さをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足するとともに、一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足する、複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンを各種の前記記憶データに基づいてデータ生成すること、
を前記端末設計装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項３２】
請求項２４に記載の端末設計装置のためのコンピュータプログラムであって、
前記通信波長λのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された通信波長λをデータ記憶すること、
“１”以上の係数αのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された係数αをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された二つの長さをデータ記憶すること、
複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力されたレイアウトパターンをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足していることを各種の前記記憶データに基づいて確認すること、
を前記端末設計装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項３３】
請求項２５に記載の端末設計装置のためのコンピュータプログラムであって、
前記通信波長λのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された通信波長λをデータ記憶すること、
“１”以上の係数αのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された係数αをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの略直交する二つの前記縁部の長さのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力された二つの長さをデータ記憶すること、
複数の前記グランド接続手段のレイアウトパターンのデータ入力を受け付けること、
このデータ入力されたレイアウトパターンをデータ記憶すること、
前記第二グランドプレーンの連続する縁部での複数の前記グランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足しているとともに、一つの前記縁部での前記角部から前記グランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることを各種の前記記憶データに基づいて確認すること、
を前記端末設計装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項３４】
端末設計装置のためのコンピュータプログラムが格納されている情報記憶媒体であって、
請求項３０ないし３３の何れか一項に記載のコンピュータプログラムが格納されている情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の通信波長λで無線通信する無線通信回路の近傍でデータ処理を実行するデータ処理端末、このデータ処理端末の設計に利用される端末設計装置および方法、その端末設計装置のためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムが格納されている情報記憶媒体、に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、各種のユーザ端末装置が一般ユーザに普及しており、例えば、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)として各種のユーザサポートを実行するとともに、その処理データなどをＰＨＳ(Personal Handy-phone System：登録商標)機能により無線通信するデータ処理端末などもある。ここで、このようなデータ処理端末の第一の従来例を図４０を参照して以下に説明する。
【０００３】
まず、このデータ処理端末１０では、中空の筐体(図示せず)を具備しており、この筐体(図示せず)の内部に親基板１１が配置されている。この親基板１１は、大型の長方形状の回路基板からなり、集積回路からなる各種のデータ処理回路(図示せず)が搭載されている。
【０００４】
このデータ処理端末１０は、筐体の表面にタッチパネルなどのユーザインターフェイス(図示せず)が形成されており、親基板１１のデータ処理回路は、ユーザインターフェイスの入力データなどに対応して各種のデータ処理を実行する。
【０００５】
また、筐体の一端にはカードスロットが形成されており(図示せず)、このカードスロットに別体のカード形状の無線通信ユニット１２が着脱自在に装着されている。この無線通信ユニット１２は、無線通信回路(図示せず)が内蔵されており、棒状のアンテナ１３が突設されている。この無線通信ユニット１２は、ＰＨＳ機能を具備しており、外部と1.9(GHz)付近の周波数帯域で無線通信する。
【０００６】
このデータ処理端末１０では、上述のようにカード形状の無線通信ユニット１２が筐体のカードスロットに装着されると、無線通信ユニット１２の無線通信回路と親基板１１のデータ処理回路とが接続されて有線通信できる状態となる。
【０００７】
また、親基板１１には、一対の接続コネクタ１４の一方が装着されており、この一対の接続コネクタ１４の他方は子基板１５に装着されているので、この子基板１５は、接続コネクタ１４により親基板１１に着脱自在に装着されている。なお、この子基板１５は、小型の長方形状の回路基板からなり、ＲＡＭ(Random Access Memory)やフラッシュメモリなどのメモリ回路(図示せず)が搭載されている。
【０００８】
親基板１１は、金属製の第一グランドプレーンが略全領域に形成されており、子基板１５も、金属製の第二グランドプレーンが略全領域に形成されており(図示せず)、これらのグランドプレーンでデータ処理端末１０の電位基準が決定されている。
【０００９】
また、接続コネクタ１４には多数の信号端子と多数のグランド端子とが平行に配列されおり、例えば、三本の信号端子ごとに一本のグランド端子が挿入されている。
【００１０】
このため、接続コネクタ１４により親基板１１に子基板１５が装着されると、接続コネクタ１４の信号端子によって、親基板１１のデータ処理回路と子基板１５のメモリ回路とが接続され、接続コネクタ１４のグランド端子によって、親基板１１の第一グランドプレーンと子基板１５の第二グランドプレーンとが接続される。
【００１１】
上述のような構成において、このデータ処理端末１０は、例えば、ユーザインターフェイスの入力データなどに対応してデータ処理回路が各種のデータ処理を実行し、その処理データがユーザインターフェイスからデータ出力されるので、これでＰＤＡとしてのユーザサポートが実行される。
【００１２】
また、このデータ処理端末１０は、必要により無線通信ユニット１２で外部と無線通信するので、データ処理回路の処理データを無線で送信することや、無線で受信した処理データをデータ処理回路でデータ処理することもできる。さらに、データ処理回路の処理データは子基板１５のメモリ回路でデータ記憶されるので、データ処理回路は大容量のデータ処理を実行することができる。
【００１３】
なお、ここでは上下方向に着脱される一対の接続コネクタ１４により子基板１５が親基板１１に装着されているデータ処理端末１０を例示したが、図４１に例示するデータ処理端末２０のように、接続コネクタ２１に子基板１５が前後方向に着脱される製品もある。
【００１４】
また、図４２に例示するデータ処理端末３０のように、第一グランドプレーンおよび第二グランドプレーンと各々導通したグランド端子３１，３２を親基板１１および子基板１５の表面や裏面に形成し、これらのグランド端子３１，３２を補助接続手段３３の管状の金属柱３４およびビス３５で導通させた製品もある。なお、このような金属柱３４およびビス３５は、通常は子基板１５の機械的な保持を目的とするため、図示するように、長方形状の子基板１５の対角位置の一対の角部に配置されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したデータ処理端末１０，２０では、図４３に示すように、接続コネクタ１４，２１により接続された親基板１１の第一グランドプレーン１７と子基板１５の第二グランドプレーン１８とが平行に位置することになり、親基板１１の第一グランドプレーン１７には、多数のＬＳＩ(Large Scale Integration)などの電子部品や信号配線からなるデータ処理回路１９が搭載されている。
【００１６】
このデータ処理回路１９は、データ処理を実行するときに特定の周波数の繰り返し信号や非繰り返し信号を回路間で伝送するので、その近傍には伝送する信号の周波数成分や高調波成分の電磁界が発生する。この電磁界は親基板１１の第一グランドプレーン１７に高周波の電流を通電するだけでなく、近傍に位置する子基板１５の第二グランドプレーン１８にも高周波の電流を誘導する。
【００１７】
本発明者は、図４３に示すように、親基板１１の第一グランドプレーン１７と子基板１５の第二グランドプレーン１８と接続コネクタ１４のグランド端子からなるグランド構造が、図４４に示すように、逆Ｌアンテナや逆Ｆアンテナと呼称される１／４波長共振アンテナ(参考文献：“Small Antennas” K. Fujimoto, A. Henderson and J. R. James, Research Studies Press, Chapter 2.4)のアンテナ素子に似ていることを発見した。
【００１８】
その場合、子基板１５の第二グランドプレーン１８の接続コネクタ１４の側がアンテナ素子の短絡端、接続コネクタ１４と対向する縁部がアンテナ素子の開放端に相当する。このように想定すると、データ処理回路１９により第二グランドプレーン１８に誘導された電流のうち、第二グランドプレーン１８が１／４波長の共振が起こる周波数成分により、第二グランドプレーン１８の周囲に強い電磁界が発生して無線通信ユニット１２に影響することがある。
【００１９】
例えば、メモリ回路が搭載された子基板１５の場合、その縁部の長さは25〜75(mm)程度なので、１／４波長共振の周波数は１〜３(GHz)程度となる。一方、従来のデータ処理回路１９は基本周波数が数MHzレベルであったため、その高調波も100(MHz)程度であった。このため、従来はデータ処理回路１９の高調波成分が前述のグランド構造の１／４波長共振の周波数より大幅に下回っていたので、１／４波長共振が起こらなかった。
【００２０】
しかし、最近は処理動作の高速化のためにデータ処理回路１９の基本周波数が数百MHzレベルまで増大されており、その高調波も数GHz程度となっている。このため、前述のグランド構造が１／４波長共振を起こし、このグランド構造が発生する高強度の電磁界が近傍に位置する無線通信ユニット１２と強力に結合し、その無線通信を阻害することがある。
【００２１】
特に、通信に使用する周波数帯域はＰＨＳで約1.9(GHz)、携帯電話機で約800(MHz)と約1.5(GHz)と約2.0(GHz)、無線ＬＡＮ(Local Area Network)やブルートゥースで約2.4(GHz)であるため、前述のようにグランド構造の１／４波長共振の周波数は１〜３(GHz)程度であると、その無線通信が阻害されることになる。
【００２２】
データ処理回路１９で発生する電磁界が無線通信ユニット１２に影響することは従来から予測されており対策されているが、親基板１１のデータ処理回路１９の動作に起因して子基板１５などが共振アンテナとして作用し、その電磁界が無線通信ユニット１２に影響することは予測できなかった。
【００２３】
より具体的に現象を説明すると、無線通信ユニット１２が所定の周波数で無線通信する場合、図４０，４１，４３に示すように、子基板１５の接続コネクタ１４，２１から他方の縁部までの距離ｙが通信電波の１／４波長に近いと、その第二グランドプレーン１８は通信周波数で強力な電磁界を発生する。
【００２４】
また、本発明者は、図４５に示すように、子基板１５の一つの縁部に接続コネクタ１４，２１が位置する場合、その接続コネクタ１４，２１の一端から他端までの第二グランドプレーン１８の連続する複数の縁部の距離ａが通信電波の１／２波長に近くとも、第二グランドプレーン１８が通信周波数で強力な電磁界を発生することを確認した。
【００２５】
その原因は、前述した距離ｙが１／４波長に近いことで通信周波数の電磁界が発生することの原因とは相違しており、接続コネクタ１４，２１の長手方向での子基板１５の長さが“０”でも無限大でもないので、この方向の電磁界の強度が一定にならないためと予測される。
【００２６】
このため、図４０，４１，４３に示すように、矩形の子基板１５の一つの縁部に接続コネクタ１４，２１が位置する構造では、子基板１５の接続コネクタ１４，２１から他方の縁部までの距離ｙが通信電波の１／４波長に近くとも、接続コネクタ１４，２１の一端から他端までの第二グランドプレーン１８の連続する複数の縁部の距離ａが通信電波の１／２波長に近くとも、第二グランドプレーン１８が通信周波数で強力な電磁界を発生する。
【００２７】
一方、前述したデータ処理端末３０では、図４６に示すように、子基板１５の一つの縁部に接続コネクタ１４が位置するとともに、対角位置の一対の角部に補助接続手段３３が位置する。このため、第二グランドプレーン１８の連続する複数の縁部での接続コネクタ１４から補助接続手段３３までの間隔ａ１，ａ２のうち、特に、最長の間隔ａ２が通信電波の１／２波長に近い場合、第二グランドプレーン１８が通信周波数で強力な電磁界を発生する。
【００２８】
これは、接続コネクタ１４と補助接続手段３３との両方が短絡部として作用し、第二グランドプレーン１８が通信電波の１／２波長付近で共振するためと予測される。この場合も、グランド構造が共振により通信波長で発生する電磁界が、近傍に位置する無線通信ユニット１２の無線通信を阻害することになる。
【００２９】
さらに、前述したデータ処理端末１０，２０，３０では、着脱自在に接続される無線通信ユニット１２の無線通信が阻害されるが、このような無線通信の阻害は、上述のグランド構造の近傍に無線通信ユニット１２が位置すれば発生することになる。
【００３０】
このため、例えば、上述のようなデータ処理端末に接続ケーブルなどで接続される無線通信回路でも同様に通信障害が発生し、上述のようなデータ処理端末に接続されることなく近傍で使用される別体の無線通信回路にも同様に通信障害が発生する(図示せず)。
【００３１】
上述のような課題を解決するためには、通信波長に対して子基板１５および第二グランドプレーン１８を充分に小型か大型に形成すれば良いが、子基板１５の寸法は搭載するメモリ回路のサイズに制約されており、現在でも可能な範囲で小型化されているので、無闇に小型化することはできない。また、当然ながら子基板１５を大型化するとデータ処理端末１０，２０，３０も大型化することになり、その携帯性などが阻害されることになる。
【００３２】
また、子基板１５を金属ケース(図示せず)の内部に配置し、子基板１５で発生する強力な電磁界を無線通信ユニット１２と切り離すことも可能である。しかし、このように子基板１５の全体を金属ケースで遮蔽する構造でも、この金属ケースのためにデータ処理端末１０，２０，３０が大型化することになる。
【００３３】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、所定の周波数での無線通信を阻害する電磁界の発生が軽減されているデータ処理端末、このデータ処理端末の設計に利用される端末設計装置および方法、その端末設計装置のためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムが格納されている情報記憶媒体、を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一のデータ処理端末は、第一グランドプレーンと第二グランドプレーンとの少なくとも一方にデータ処理回路が接続されており、このデータ処理回路と有線通信する無線通信回路が所定の通信波長λで外部と無線通信する。第二グランドプレーンは複数の縁部と複数の角部とを具備する所定形状に形成されており、第一グランドプレーンは第二グランドプレーンより大面積かつ大容量で略平行に位置しており、この第二グランドプレーンを複数のグランド接続手段が複数の位置で第一グランドプレーンに個々に接続している。ただし、第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”(αは“１”以上の係数)を満足していることにより、
第二グランドプレーンの連続する縁部でのグランド接続手段からグランド接続手段までの部分は、データ処理回路が発生する電磁界により１／２波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００３５】
上述のようなデータ処理端末の他の形態としては、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることにより、
第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの部分も、データ処理回路が発生する電磁界により１／４波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００３６】
また、グランド接続手段が細長い接続コネクタと少なくとも一個の点状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの一つの縁部の近傍に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略平行な一つの縁部の近傍に位置することにより、
第二グランドプレーンの一つの縁部が線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略平行な縁部が少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続される。
【００３７】
また、グランド接続手段が接続コネクタと線状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの一つの縁部の近傍に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略平行な一つの縁部の近傍に位置することにより、
第二グランドプレーンの相互に略平行な二つの縁部が線状に第一グランドプレーンに接続される。
【００３８】
また、グランド接続手段が接続コネクタと少なくとも二個の点状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの一つの縁部の近傍に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略直交する二つの縁部の近傍に少なくとも一個ずつ位置することにより、
第二グランドプレーンの一つの縁部が線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続される。
【００３９】
また、グランド接続手段が接続コネクタと二個の線状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの一つの縁部の近傍に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略直交する二つの縁部の近傍に略平行な線状に個々に位置することにより、
第二グランドプレーンの一つの縁部が線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が線状に第一グランドプレーンに接続される。
【００４０】
また、グランド接続手段が接続コネクタと線状の第一の補助接続手段と点状の第二の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの一つの縁部の近傍に略平行に位置し、第一の補助接続手段は接続コネクタと略直交する一つの縁部の近傍に略平行に位置し、第二の補助接続手段は接続コネクタと第一の補助接続手段とが近傍に位置しない二つの縁部が交差する角部の近傍に位置することにより、
第二グランドプレーンが略直交する二つの縁部で第一グランドプレーンに接続されるとともに、これら二つの縁部とは相違する二つの縁部が交差する角部でも第一グランドプレーンに接続される。
【００４１】
また、グランド接続手段が接続コネクタと少なくとも二個の線状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの相互に対向する二つの縁部の中間に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略平行な二つの縁部の近傍に略平行に個々に位置することにより、
第二グランドプレーンの相互に略平行な二つの縁部と中央部分とが略平行に線状に第一グランドプレーンに接続される。
【００４２】
また、グランド接続手段が接続コネクタと少なくとも二個の点状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの相互に対向する二つの縁部の中間に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略直交する二つの縁部の近傍に少なくとも一個ずつ位置することにより、
第二グランドプレーンの中央部分が二つの縁部と略平行な線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続される。
【００４３】
また、グランド接続手段が接続コネクタと少なくとも二個の線状の補助接続手段とを具備しており、接続コネクタは第二グランドプレーンの相互に対向する二つの縁部の中間に略平行に位置し、補助接続手段は接続コネクタと略直交する二つの縁部の近傍に略平行に個々に位置することにより、
第二グランドプレーンの中央部分が二つの縁部と略平行な線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が線状に第一グランドプレーンに接続される。
【００４４】
本発明の第二のデータ処理端末では、第二グランドプレーンを相互に略平行に対向する二つの縁部と略平行な線状に中間の位置で接続コネクタが第一グランドプレーンに接続しており、第二グランドプレーンの連続する縁部での接続コネクタの一端から他端への最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”(αは“１”以上の係数)を満足していることにより、
第二グランドプレーンの連続する縁部でのグランド接続手段からグランド接続手段までの部分は、データ処理回路が発生する電磁界により１／２波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００４５】
また、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段の端部までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることにより、
第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの部分も、データ処理回路が発生する電磁界により１／４波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００４６】
また、データ処理回路が搭載された親基板の第一グランドプレーンからなる第一グランドプレーンと、データ処理回路の処理データを一時記憶するメモリ回路が搭載された子基板の第一グランドプレーンからなる第二グランドプレーンとが、接続コネクタからなる接続コネクタで着脱自在に接続されていることにより、親基板に接続コネクタで子基板を接続すると、親基板のデータ処理回路が発生する電磁界に共振する共振アンテナとして子基板が作用するが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高い。
【００４７】
本発明の第三のデータ処理端末では、第二グランドプレーンを四つの縁部の近傍で略平行な線状にグランド接続手段が第一グランドプレーンに接続していることにより、
データ処理回路が発生する電磁界に共振するアンテナとして第二グランドプレーンが作用することがない。
【００４８】
本発明の第一の端末設計装置による端末設計方法では、通信波長λが波長入力手段にデータ入力されると、このデータ入力された通信波長λを波長記憶手段がデータ記憶する。“１”以上の係数αが係数入力手段にデータ入力されると、このデータ入力された係数αを係数記憶手段がデータ記憶する。第二グランドプレーンの略直交する二つの縁部の長さが長さ入力手段にデータ入力されると、このデータ入力された二つの長さを長さ記憶手段がデータ記憶する。そして、第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足する、複数のグランド接続手段のレイアウトパターンを、パターン生成手段が各種の記憶データに基づいてデータ生成することにより、
このデータ生成されたレイアウトパターンに対応してデータ処理端末の第二グランドプレーンが第一グランドプレーンに複数のグランド接続手段で接続されると、その第二グランドプレーンの連続する縁部でのグランド接続手段からグランド接続手段までの部分は、データ処理回路が発生する電磁界により１／２波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００４９】
また、パターン生成手段が、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足するレイアウトパターンをデータ生成することにより、
このデータ生成されたレイアウトパターンに対応してデータ処理端末の第二グランドプレーンが第一グランドプレーンに複数のグランド接続手段で接続されると、その第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの部分も、データ処理回路が発生する電磁界により１／４波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００５０】
また、上述のような端末設計装置による端末設計方法の他の形態としては、第二グランドプレーンの一つの縁部と略平行な接続コネクタのレイアウトパターンがパターン入力手段にデータ入力され、このデータ入力された接続コネクタのレイアウトパターンをパターン記憶手段がデータ記憶する。このデータ記憶された接続コネクタのレイアウトパターンに対応して補助生成手段が補助接続手段のレイアウトパターンをデータ生成することにより、
接続コネクタのレイアウトパターンに対応して補助接続手段のレイアウトパターンがデータ生成される。
【００５１】
本発明の第二の端末設計装置による端末設計方法では、通信波長λが波長入力手段にデータ入力されると、このデータ入力された通信波長λを波長記憶手段がデータ記憶する。“１”以上の係数αが係数入力手段にデータ入力されると、このデータ入力された係数αを係数記憶手段がデータ記憶する。第二グランドプレーンの略直交する二つの縁部の長さが長さ入力手段にデータ入力されると、このデータ入力された二つの長さを長さ記憶手段がデータ記憶する。複数のグランド接続手段のレイアウトパターンがパターン入力手段にデータ入力されると、このデータ入力されたレイアウトパターンをパターン記憶手段がデータ記憶する。そして、第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足していることを、パターン確認手段が各種の記憶手段の記憶データに基づいて確認することにより、
この確認されたレイアウトパターンでデータ処理端末の第二グランドプレーンが第一グランドプレーンに複数のグランド接続手段で接続されると、その第二グランドプレーンの連続する縁部でのグランド接続手段からグランド接続手段までの部分は、データ処理回路が発生する電磁界により１／２波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００５２】
また、パターン確認手段が、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることも確認することにより、
この確認されたレイアウトパターンでデータ処理端末の第二グランドプレーンが第一グランドプレーンに複数のグランド接続手段で接続されると、その第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの部分も、データ処理回路が発生する電磁界により１／４波長共振を起こす可能性があるが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いため、無線通信を阻害することはない。
【００５３】
なお、本発明で云う所定形状とは、複数の縁部と複数の角部とを具備するものであれば良く、例えば、四つの縁部と四つの角部とを具備した矩形形状などを許容する。第二グランドプレーンの連続する縁部とは、角部を介して連続する複数の縁部を想定しているが、その特殊解として一つの縁部を許容する。
【００５４】
また、本発明で云う線状とは、全体的に細長い線形として認識できる形状であれば良く、例えば、所定の線幅を具備した二次元の形状や、複数の点が連続的に配列された形状などを許容する。点状とは、全体的に一点として認識できる形状であれば良く、例えば、所定の面積を具備した二次元の形状を許容する。
【００５５】
また、本発明で云う各種手段は、その機能を実現するように形成されていれば良く、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与された端末設計装置、コンピュータプログラムにより端末設計装置の内部に実現された所定の機能、これらの組み合わせ、等を許容する。また、本発明で言う各種手段は、個々に独立した存在である必要もなく、ある手段が他の手段の一部であるようなことも許容する。
【００５６】
また、本発明で云う情報記憶媒体とは、端末設計装置に各種処理を実行させるためのコンピュータプログラムが事前に格納されたハードウェアであれば良く、例えば、端末設計装置を一部とする装置に固定されているＲＯＭ(Read Only Memory)やＨＤＤ(Hard Disc Drive)、端末設計装置を一部とする装置に交換自在に装填されるＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭやＦＤ(Floppy Disc)、等を許容する。
【００５７】
また、本発明で云う端末設計装置とは、コンピュータプログラムを読み取って対応する処理動作を実行できるハードウェアであれば良く、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)を主体として、これにＲＯＭやＲＡＭやＩ／Ｆ(Interface)ユニット等の各種デバイスが接続されたハードウェアなどを許容する。
【００５８】
なお、本発明でコンピュータプログラムに対応した各種動作を端末設計装置に実行させることは、各種デバイスを端末設計装置に動作制御させることなども許容する。例えば、端末設計装置に各種データをデータ記憶させることは、端末設計装置が一部として具備しているＲＡＭ等の情報記憶媒体に各種データを格納すること、端末設計装置に交換自在に装填されているＦＤ等の情報記憶媒体に各種データを格納すること、等を許容する。
【００５９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第一の形態を図１ないし図６を参照して以下に説明する。ただし、これより以下の実施の形態に関して前述した従来例と同一の部分は、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略する。
【００６０】
まず、本実施の形態のデータ処理端末４０は、図１および図２に示すように、第一から第三の従来例として前述したデータ処理端末１０，２０，３０と同様に、大型の長方形状の親基板１１に各種のデータ処理回路１９が搭載されており、このデータ処理回路１９と有線通信する無線通信ユニット１２が1.9(GHz)付近の周波数帯域で外部と無線通信する。
【００６１】
また、親基板１１には、グランド接続手段の接続コネクタ１４により小型の長方形状の子基板１５が着脱自在に装着されており、この子基板１５の第二グランドプレーン１８と親基板１１の第一グランドプレーン１７とが接続コネクタ１４により接続されている。
【００６２】
このように接続コネクタ１４により電気的かつ機械的に接続されて平行に位置している第一グランドプレーン１７と第二グランドプレーン１８は、さらにグランド接続手段の補助接続手段３３によっても電気的かつ機械的に接続されており、この補助接続手段３３では、第一グランドプレーン／プレーン１７，１８に各々導通したメイン／子基板１１，１５のグランド端子３１，３２が金属柱３４およびビス３５で導通されている。
【００６３】
ただし、本形態のデータ処理端末４０では、図１および図３に示すように、接続コネクタ１４は長方形状の子基板１５の一方の長辺の近傍に平行に位置しているが、前述のデータ処理端末３０などとは相違して、点状の補助接続手段３３は子基板１５の他方の長辺の中央の近傍に位置している。
【００６４】
本形態では、前述のように無線通信ユニット１２の無線通信の周波数帯域は1.9(GHz)付近なので、その通信波長λは約159(mm)である。一方、長方形の第二グランドプレーン１８の長辺ｘは40(mm)で短辺ｙは25(mm)である。また、設計上の安全係数であるαは、本形態では“1.5”として設定されている。
【００６５】
このため、本形態のデータ処理端末４０では、図２に示すように、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔である接続コネクタ１４の一端と補助接続手段３３との間隔ａは“ａ＝ｙ＋ｘ／２＝45(mm)”なので、“45＜159／2×1.5＝53(mm)”として“ａ＜λ／２α”を満足している。
【００６６】
同時に、第二グランドプレーン１８の一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂである角部から接続コネクタ１４の一端までの間隔ｂ１は“ｂ１＝ｙ＝25(mm)”なので、“25＜159／4×1.5＝26.5(mm)”として“ｂ１＜λ／４α”を満足している。
【００６７】
なお、本形態のデータ処理端末４０では、上述のように第二グランドプレーン１８の角部の近傍に接続コネクタ１４の端部が位置するとき、その位置を第二グランドプレーン１８の角部と近似し、第二グランドプレーン１８の縁部の近傍に補助接続手段３３が位置するとき、その位置を第二グランドプレーン１８の縁部と近似する。
【００６８】
上述のような構成において、本形態のデータ処理端末４０では、無線通信ユニット１２が無線通信するときに親基板１１のデータ処理回路１９がデータ処理を実行して電磁界を発生するため、第一第二グランドプレーン１７，１８を接続コネクタ１４のグランド端子で接続したグランド構造が共振アンテナとして作用する。
【００６９】
しかし、無線通信ユニット１２の通信波長λに対し、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での接続コネクタ１４の一端から補助接続手段３３までの最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足しており、第二グランドプレーン１８の一つの縁部での角部から接続コネクタ１４の一端までの最長の間隔ｂ１が“ｂ１＜λ／４α”を満足している。
【００７０】
このため、共振アンテナとして作用する前述のグランド構造の共振周波数が無線通信回路の通信周波数より充分に高いので、本形態のデータ処理端末４０は、無線通信ユニット１２の無線通信を阻害することを防止でき、無線通信を良好に実行することができる。
【００７１】
しかも、本形態のデータ処理端末４０では、接続コネクタ１４の位置や構造は従来と同一であり、一個の補助接続手段３３が新規に追加されているだけなので、その構造が簡単で組立性も良好である。さらに、この補助接続手段３３が接続コネクタ１４とは相反する子基板１５の長辺の中央付近に位置するので、簡単な構造で子基板１５を機械的にも良好に保持することができる。
【００７２】
ここで、上述のような構造のデータ処理端末４０の設計に利用される本実施の形態の端末設計装置５０を以下に説明する。本形態の端末設計装置５０は、図４に示すように、コンピュータの主体となるハードウェアとしてＣＰＵ５１を具備しており、このＣＰＵ５１には、バスライン５２により、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、ＨＤＤ５５、ＦＤ５６が交換自在に装填されるＦＤＤ(FD Drive)５７、ＣＤ−ＲＯＭ５８が交換自在に装填されるＣＤドライブ５９、キーボード６０、マウス６１、ディスプレイ６２、Ｉ／Ｆユニット６３、等のハードウェアが接続されている。
【００７３】
本形態の端末設計装置５０では、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、ＨＤＤ５５、交換自在なＦＤ５６、交換自在なＣＤ−ＲＯＭ５８、等のハードウェアが情報記憶媒体に相当し、これらの少なくとも一個にＣＰＵ５１のためのコンピュータプログラムや各種データがソフトウェアとして格納されている。
【００７４】
例えば、ＣＰＵ５１に各種の処理動作を実行させるコンピュータプログラムは、ＦＤ５６やＣＤ−ＲＯＭ５８に事前に格納されている。このようなソフトウェアはＨＤＤ５５に事前にインストールされており、端末設計装置５０の起動時にＲＡＭ５４に複写されてＣＰＵ５１にデータ読取される。
【００７５】
このようにＣＰＵ５１が適正なコンピュータプログラムをデータ読取して各種の処理動作を実行することにより、本形態の端末設計装置５０は、図５に示すように、波長入力手段７１、波長記憶手段７２、係数入力手段７３、係数記憶手段７４、長さ入力手段７５、長さ記憶手段７６、パターン生成手段７７、等の各種手段を各種機能として論理的に具備しており、パターン生成手段７７は、パターン入力手段７８、パターン記憶手段７９、補助生成手段８０、を具備している。
【００７６】
波長入力手段７１は、ＲＡＭ５４に格納されているコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ５１がキーボード６０の入力データをデータ認識する機能などに相当し、設計対象であるデータ処理端末４０の無線通信ユニット１２の通信波長λがデータ入力される。波長記憶手段７２は、上述のコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ５１がデータ認識するようにＨＤＤ５５に構築された記憶エリアなどに相当し、データ入力された通信波長λをデータ記憶する。
【００７７】
係数入力手段７３も、ＣＰＵ５１がコンピュータプログラムに対応してキーボード６０の入力データをデータ認識する機能などに相当し、“１”以上の安全係数αがデータ入力される。係数記憶手段７４も、ＣＰＵ５１がコンピュータプログラムに対応してデータ認識するようにＨＤＤ５５に構築された記憶エリアなどに相当し、データ入力された係数αをデータ記憶する。
【００７８】
以下同様に、長さ入力手段７５は、第二グランドプレーン１８の直交する二つの縁部の長さｘ，ｙがデータ入力され、長さ記憶手段７６は、データ入力された二つの長さｘ，ｙをデータ記憶する。パターン入力手段７８は、第二グランドプレーン１８の一つの縁部と平行な接続コネクタ１４のレイアウトパターンがデータ入力され、パターン記憶手段７９は、データ入力された接続コネクタ１４のレイアウトパターンをデータ記憶する。
【００７９】
そして、補助生成手段８０は、ＣＰＵ５１がコンピュータプログラムに対応して所定のデータ処理を実行する機能などに相当し、上述の各記憶手段７２，７４，７６，７９の記憶データに基づいて、補助接続手段３３のレイアウトパターンをデータ生成する。
【００８０】
このとき、端末設計装置５０が所定のアルゴリズムでデータ処理を実行するのことにより、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での接続コネクタ１４の一端と補助接続手段３３との最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足するとともに、第二グランドプレーン１８の一つの縁部での角部から接続コネクタ１４の一端または補助接続手段３３までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足するように、補助接続手段３３のレイアウトパターンがデータ生成される。
【００８１】
上述のような各種手段は、必要によりキーボード６０やディスプレイ６２等のハードウェアを利用して実現されるが、その主体はＲＡＭ５４等の情報記憶媒体に格納されたソフトウェアに対応して、端末設計装置５０のハードウェアであるＣＰＵ５１が機能することにより実現されている。
【００８２】
このようなソフトウェアは、例えば、通信波長λのキーボード６０などによるデータ入力を受け付けること、このデータ入力された通信波長λをＨＤＤ５５などによりデータ記憶すること、以下同様に、データ入力される係数αをデータ記憶すること、データ入力される二つの長さｘ，ｙをデータ記憶すること、データ入力される接続コネクタ１４のレイアウトパターンをデータ記憶すること、各種の記憶データに基づいて補助接続手段３３のレイアウトパターンをデータ生成すること、等の処理動作をＣＰＵ５１等に実行させるためのコンピュータプログラムとしてＲＡＭ５４等の情報記憶媒体に格納されている。
【００８３】
上述のような構成において、本形態の端末設計装置５０は、通信波長λと第二グランドプレーン１８の形状と接続コネクタ１４のレイアウトとが決定されているデータ処理端末４０での、補助接続手段３３のレイアウトをデータ生成することができる。
【００８４】
その場合、図６に示すように、端末設計装置５０のディスプレイ６２には“以下のデータを入力して下さい。”などのガイダンステキストが“通信波長λ＝  (mm)，安全係数α＝  ，第二グランドプレーンの長辺ｘ＝  (mm)，短辺ｙ＝  (mm)，…”などの入力項目とともに表示出力される(ステップＳ３)。
【００８５】
そこで、データ処理端末４０を設計する作業者(図示せず)が、上述の入力項目に所望の数値データをキーボード６０などでデータ入力すると、端末設計装置５０は、そのデータ入力された数値データをデータ記憶する(ステップＳ４，Ｓ５)。
【００８６】
このようにデータ入力された数値データは上述の入力項目の位置に表示出力されるが、事前にデータ入力されてデータ記憶された数値データが存在するときは(ステップＳ１)、その数値データが変更自在なデフォルト数値として入力項目に表示される(ステップＳ２，Ｓ３)。なお、接続コネクタ１４のレイアウトパターンは、例えば、第二グランドプレーン１８の四つの角部の一つを原点としたときの、接続コネクタ１４の両端のｘｙ座標の数値データなどとしてデータ入力される。
【００８７】
そして、本形態の端末設計装置５０は、通信波長λ、安全係数α、第二グランドプレーン１８の長辺ｘ、短辺ｙ、接続コネクタ１４のレイアウトパターン、の全部をデータ記憶した状態で処理開始がデータ入力されると(ステップＳ６，Ｓ７)、上述の記憶データに基づいて所定のアルゴリズムにより補助接続手段３３のレイアウトパターンをデータ生成する(ステップＳ８)。
【００８８】
このように補助接続手段３３のレイアウトパターンをデータ生成するアルゴリズムとしては各種が想定できるが、例えば、間隔ａの最大値である最短間隔ａＭが“ａＭ＝λ／２α”として算出され、接続コネクタ１４の一方の端部から他方の端部まで連続する第二グランドプレーン１８の縁部の距離Ｌが“Ｌ＝ｘ＋２ｙ”として算出される。
【００８９】
つぎに、距離Ｌが最大間隔ａＭで除算され、その結果の整数部分が補助接続手段３３の個数の候補、整数部分に“１”を加算した結果が分割数の候補、として算出される。つぎに、この候補の分割数で距離Ｌが等分されて補助接続手段３３の位置の候補が検出され、この位置に補助接続手段３３が配置された状態で“ｂ１＜λ／４α”を満足するかが確認される。
【００９０】
前述したデータ処理端末４０の場合、最大間隔ａＭは“λ／２α＝53(mm)”で距離Ｌは“ｘ＋２ｙ＝90(mm)”なので、補助接続手段３３の個数の候補は“１”で、分割数の候補は“２”となる。従って、補助接続手段３３の位置の候補は、接続コネクタ１４の両端から45(mm)の距離の位置となり、これは接続コネクタ１４と反対の長辺の中央となる。
【００９１】
このように補助接続手段３３が配置された状態で、図３に示すように、間隔ｂ１，ｂ２が算出されると、これらの両方が“ｂ＜λ／４α”を満足していることが確認される。なお、これで“ｂ＜λ／４α”を満足しないことが確認された場合、例えば、上述のように補助接続手段３３の個数の候補が“１”ならば“１”が加算されてから距離Ｌが等分されて補助接続手段３３の位置の候補が再度検出される。
【００９２】
なお、“ｂ＜λ／４α”を満足しない補助接続手段３３の候補の個数が複数の場合、例えば、補助接続手段３３の候補の位置が“ｂ＜λ／４α”を満足する位置まで変位され、その位置で“ａ＜λ／２α”を満足するかが確認される。これで“ａ＜λ／２α”を満足しない場合には、補助接続手段３３の候補の個数に“１”が加算されて候補の位置が再度検出され、以下は同様な処理動作が繰り返される。
【００９３】
上述のようにデータ生成された補助接続手段３３のレイアウトパターンは、例えば、座標の数値データおよび図形の画像データとしてディスプレイ６２で表示出力されるので(ステップＳ９)、作業者は、データ生成された補助接続手段３３のレイアウトパターンを確認することができる。
【００９４】
このように端末設計装置５０によりデータ生成されたレイアウトパターンでは、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での接続コネクタ１４の一端と補助接続手段３３との最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足するとともに、第二グランドプレーン１８の一つの縁部での角部から補助接続手段３３までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足するので、そのレイアウトパターンに対応して設計したデータ処理端末４０は良好に無線通信することができる。
【００９５】
なお、本発明は上記形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では接続コネクタ１４のレイアウトパターンを内包した各種データに基づいて端末設計装置５０が補助接続手段３３のレイアウトパターンをデータ生成することを例示したが、接続コネクタ１４のレイアウトパターンを内包しない各種データに基づいて接続コネクタ１４と補助接続手段３３とのレイアウトパターンをデータ生成することも可能である。
【００９６】
さらに、上記形態では各種の入力データに基づいての端末設計装置５０が補助接続手段３３のレイアウトパターンをデータ生成することを例示したが、例えば、接続コネクタ１４と補助接続手段３３とのレイアウトパターンを内包した各種データに基づいて、そのレイアウトパターンが“ａ＜λ／２α”と“ｂ＜λ／４α”とを満足しているかを端末設計装置(図示せず)が確認することなども可能である。
【００９７】
さらに、上記形態の端末設計装置５０では、ＲＡＭ５４等に格納されているコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ５１が動作することにより、端末設計装置５０の各種機能として各種手段が論理的に実現されることを例示した。しかし、このような各種手段の各々を固有のハードウェアとして形成することも可能であり、一部をソフトウェアとしてＲＡＭ５４等に格納するとともに一部をハードウェアとして形成することも可能である。
【００９８】
また、上記形態では子基板１５の縁部が正確な直線状に形成されており、角部が正確な直角に形成されていることを例示したが、例えば、図７に示すように、長方形の縁部や角部に凹部４１，４２が形成されていても、その異形の縁部を直線の縁部として近似することが可能であり、異形の角部も直角な角部として近似することが可能である。さらに、上記形態では線状の接続コネクタ１４が子基板１５の長辺と平行に位置することを例示したが、これが短辺と平行に位置することも可能である。
【００９９】
また、上記形態ではデータ処理端末４０に無線通信ユニット１２が着脱自在に装着されることを例示したが、例えば、無線通信ユニット１２が一体に固定されていることも可能であり、無線通信ユニット１２が接続ケーブル(図示せず)を介して接続されることも可能であり、別体の無線通信ユニット１２が接続されることなく近傍で使用されることも可能である。
【０１００】
同様に、上記形態では子基板１５が親基板１１に着脱自在に装着されることを例示したが、これが一体に固定されていることも可能である。また、上記形態では子基板１５と無線通信ユニット１２とが親基板１１の同一面上に配置されていることを例示したが、例えば、子基板１５が親基板１１の表面上に位置して無線通信ユニット１２が親基板１１の裏面上に位置することも可能である。
【０１０１】
さらに、上記形態のデータ処理端末４０では、子基板１５が接続される親基板１１にデータ処理回路１９が搭載されていることを例示したが、このデータ処理回路１９が子基板１５のみに搭載されていることも可能であり、親基板１１と子基板１５との両方に分散されて搭載されていることも可能である。上述のようにデータ処理回路１９が子基板１５のみに搭載されている場合、回路基板としての親基板１１は不要なので、大面積かつ大容量の第一グランドプレーン１７は、独立した部材として形成することが好適である。
【０１０２】
また、上記形態ではデータ処理端末４０が携帯用に形成されていることを例示したが、これが据置用に形成されていることも可能である。また、上記形態では無線通信ユニット１２の通信周波数がＰＨＳ用の1.9(GHz)付近であることを例示したが、これが携帯電話用の800(MHz)、1.5(GHz)、2.0(GHz)、付近であることも可能であり、Bluetooth用の2.4(GHz)付近であることも可能である。
【０１０３】
通信周波数が携帯電話用の2.0(GHz)付近の場合、通信波長が“λ≒150(mm)”なので、間隔ｂが“ｂ＜38／α(mm)”を満足し、間隔ａが“ａ＜75／α(mm)”を満足することが好適である。一方、通信周波数がBluetooth用の2.4(GHz)付近の場合は“λ≒125(mm)”なので、“ｂ＜31／α(mm)”と“ａ＜63／α(mm)”を満足することが好適である。
【０１０４】
さらに、上記形態のデータ処理端末４０では、子基板１５で“ａ＜λ／２α”と“ｂ＜λ／４α”とを満足する構造として、接続コネクタ１４とは反対の縁部の中央付近に一個の点状の補助接続手段３３が位置することを例示したが、当然ながら上述のレイアウトパターンは各種に変形することが可能であり、間隔ａのみ存在して間隔ｂは存在しないレイアウトパターンなども実現可能である。
【０１０５】
例えば、図８および図９に上記形態の第一の変形例として例示するデータ処理端末９０では、長方形の子基板１５の一方の長辺の近傍に接続コネクタ１４が位置しており、他方の長辺の両側の角部に二個の補助接続手段３３が一個ずつ位置している。
【０１０６】
このデータ処理端末９０では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔は二個の補助接続手段３３の間隔ａ２であるが、第二グランドプレーン１８の四つの角部の全部にグランド接続手段が位置するので間隔ｂは存在しない。より具体的には、このデータ処理端末９０では、二個の補助接続手段３３の間隔ａ２は“ａ２＝ｘ＝40(mm)”なので、“40＜53(mm)”として“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１０７】
また、図１０および図１１に第二の変形例として例示するデータ処理端末９１では、長方形の子基板１５の接続コネクタ１４とは反対の長辺の両側の角部と中央とに三個の補助接続手段３３が一個ずつ位置している。このデータ処理端末９１では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔は接続コネクタ１４の一端と角部の補助接続手段３３との間隔ａ１であり、この間隔ａ１は“ａ１＝ｙ＝25(mm)”なので“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１０８】
さらに、図１２および図１３に第三の変形例として例示するデータ処理端末９２では、さらに、長方形の子基板１５の二つの短辺の各々の中央にも補助接続手段３３が一個ずつ位置している。このデータ処理端末９２では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔は、長辺の角部と中央との補助接続手段３３の間隔ａ２であり、この間隔ａ２は“ａ２＝ｘ／２＝20(mm)”なので“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１０９】
また、上記形態のデータ処理端末４０等では、接続コネクタが上下方向に着脱自在な一対の接続コネクタ１４からなり、補助接続手段３３が金属柱３４およびビス３５からなることを例示した。しかし、図１４に例示するデータ処理端末９３〜９５のように、接続コネクタが子基板１５の一方の縁部が前後方向に着脱される接続コネクタ２１からなることも可能であり、所定形状に曲折されて子基板１５の他方の縁部を保持するバネ材９６で補助接続手段が形成されていることも可能である。
【０１１０】
つぎに、本発明の実施の第二の形態を図１５および図１６を参照して以下に説明する。まず、本形態のデータ処理端末１００では、子基板１５の一方の長辺に平行に配置された接続コネクタ１４からなり、補助接続手段が子基板１５の他方の長辺に平行に配置された接続コネクタ１４からなる。
【０１１１】
なお、本形態のデータ処理端末１００では、子基板１５の一方の長辺に配置された接続コネクタ１４は、親基板１１のデータ処理回路１９と子基板１５のメモリ回路とを接続するとともに、第一グランドプレーン１７と第二グランドプレーン１８とを接続している。
【０１１２】
しかし、補助接続手段として子基板１５の他方の長辺に配置された接続コネクタ１４は、親基板１１のデータ処理回路１９と子基板１５のメモリ回路とは接続することなく、第一グランドプレーン１７と第二グランドプレーン１８とを接続している。
【０１１３】
上述のような構成において、本形態のデータ処理端末１００では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔である一対の接続コネクタ１４の一端の間隔ａは、“ａ＝ｙ＝25(mm)”なので“25＜53(mm)”として“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１１４】
なお、上記形態では接続コネクタの接続コネクタ１４のみ親基板１１のデータ処理回路１９と子基板１５のメモリ回路とを接続し、補助接続手段の接続コネクタ１４はデータ処理回路１９とメモリ回路とを接続しないことを例示した。
【０１１５】
しかし、接続コネクタおよび補助接続手段として子基板１５の両方の長辺に一個ずつ配置された一対の接続コネクタ１４の両方で、親基板１１のデータ処理回路１９と子基板１５のメモリ回路とを接続するとともに第一グランドプレーン１７と第二グランドプレーン１８とを接続することも可能である。
【０１１６】
また、図１７および図１８に上記形態の第一の変形例として例示するデータ処理端末１０１のように、さらに、子基板１５の両方の短辺の中央に二個の補助接続手段３３が一個ずつ位置していることも可能である。このデータ処理端末１０１では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔である接続コネクタ１４の一端と補助接続手段３３との間隔ａは、“ａ＝ｙ／２＝12.5(mm)”なので“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１１７】
さらに、上記形態のデータ処理端末１００等では、接続コネクタおよび補助接続手段として一対の接続コネクタ１４を子基板１５の両方の長辺に一個ずつ配置することを例示した。しかし、図１９(ａ)に例示するデータ処理端末１０２のように、子基板１５の長辺と親基板１１とに形成された線状のグランド端子１０３，１０４を接続する線状の金属部材１０５で補助接続手段が形成されていることも可能である。
【０１１８】
また、同図(ｂ)に例示するデータ処理端末１０６のように、子基板１５の一方の縁部が前後方向に着脱される接続コネクタ２１で形成されており、子基板１５と親基板１１との線状のグランド端子１０３，１０４を接続する横長のバネ材１０７で補助接続手段が形成されていることも可能である。
【０１１９】
つぎに、本発明の実施の第三の形態を図２０および図２１を参照して以下に説明する。まず、本形態のデータ処理端末１０８では、子基板１５の一方の長辺に平行に接続コネクタ１４が配置されるとともに、一方の短辺にも平行に第一の補助接続手段である接続コネクタ１０９が配置されており、これらの接続コネクタ１４，１０９が位置しない二辺が交差する角部に点状の第二の補助接続手段３３が配置されている。
【０１２０】
上述のような構成において、本形態のデータ処理端末１０８では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａ２は、“ａ２＝Ｘ＝40(mm)”なので“40＜53(mm)”として“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１２１】
つぎに、本発明の実施の第四の形態を図２２および図２３を参照して以下に説明する。本形態のデータ処理端末１１０では、子基板１５の一対の長辺の中間に平行に接続コネクタ１４が配置されており、子基板１５の一対の長辺の各々の中央に二個の点状の補助接続手段３３が一個ずつ配置されている。
【０１２２】
上述のような構成において、本形態のデータ処理端末１１０では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔である接続コネクタ１４の一端と補助接続手段３３との間隔ａは“ａ＝ｘ／２＋ｙ／２＝32.5(mm)”として“ａ＜λ／２α”を満足しており、第二グランドプレーン１８の一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂである角部から補助接続手段３３までの間隔ｂ２は“ｂ２＝ｘ／２＝20(mm)”として“ｂ２＜λ／４α”を満足している。
【０１２３】
なお、上記形態では子基板１５の中央に接続コネクタ１４が配置されるとともに一対の長辺の各々の中央に二個の補助接続手段３３が一個ずつ配置されていることを例示したが、図２４および図２５に上記形態の第一の変形例として例示するデータ処理端末１１１のように、子基板１５の四つの角部に四個の補助接続手段３３が一個ずつ配置されていることも可能である。
【０１２４】
このデータ処理端末１１１では、第二グランドプレーン１８の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔である接続コネクタ１４の一端と補助接続手段３３との間隔ａ１は、“ａ１＝ｙ／２＝12.5(mm)”なので“ａ＜λ／２α”を満足している。
【０１２５】
つぎに、本発明の実施の第五の形態を図２６および図２７を参照して以下に説明する。本形態のデータ処理端末１２０では、子基板１２１が前述したデータ処理端末４０等の子基板１５より小型に形成されており、グランド接続手段である接続コネクタ１４が、子基板１２１の一対の長辺の中間に平行に配置されている。
【０１２６】
上述のような構成において、本形態のデータ処理端末１２０では、前述したデータ処理端末４０等よりも子基板１２１が小型に形成されており、例えば、長辺がｘ＝30(mm)で短辺がｙ＝15(mm)である。このため、第二グランドプレーン１２２の連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔である接続コネクタ１４の両端の間隔ａが、“ａ＝ｘ＋ｙ／２＋ｙ／２＝45(mm)”として“ａ＜λ／２α＝53(mm)”を満足している。
【０１２７】
なお、当然ながら従来のデータ処理端末１０等でも、子基板１５が充分に小型化されれば通信障害を防止することが可能なので、例えば、上記サイズの子基板１２１を前述したデータ処理端末３０の構造に適用すれば通信障害を防止することが可能である。
【０１２８】
しかし、この第三の従来例のデータ処理端末３０は、上記サイズの子基板１２１で通信障害を防止するためには接続コネクタ１４と補助接続手段３３とが必要であり、接続コネクタ１４が一個の従来のデータ処理端末１０，２０では、上記サイズの子基板１２１でも通信障害を防止することはできない。
【０１２９】
この点、本形態のデータ処理端末１２０では、子基板１２１が上記サイズならば一個の接続コネクタ１４で通信障害を防止することができるので、従来の構造に比較して補助接続手段３３などを追加する必要がなく、一個の接続コネクタ１４の位置を変更する簡単な構造で良好に通信障害を防止することができる。
【０１３０】
つぎに、本発明の実施の第六の形態を図２８および図２９を参照して以下に説明する。本形態のデータ処理端末１３０では、図２８に示すように、長方形状の子基板１５の一方の長辺に接続コネクタ１４が位置しており、他方の長辺と一対の短辺との位置にコ字型のグランド端子１３１が形成されており、これと同一形状のグランド端子１３２が親基板１１にも形成されている。
【０１３１】
これらのグランド端子１３１，１３２が、子基板１５の他方の長辺に平行な線状の一個の金属部材１０５と、一対の短辺に個々に平行な二個の線状の金属部材１３３とで接続されているので、第二グランドプレーン１８が四つの縁部の近傍で平行な線状に第一グランドプレーン１７に接続されている。
【０１３２】
より具体的には、図２９に示すように、本形態のデータ処理端末１３０は、図中上側が開口したボックス状の筐体１３５を具備しており、この筐体１３５の開口に平板状の本体カバー１３６が配置されてビス１３７で固定されている。
【０１３３】
さらに、本体カバー１３６には子基板１５の位置に長方形の開口孔が形成されており、この開口孔に着脱自在に装着された平板状の基板ハッチ１３８もビス１３７により固定されている。ただし、この基板ハッチ１３８の下面には弾性体１３９が装着されており、この弾性体１３９により子基板１５が親基板１１に弾発的に押圧されている。
【０１３４】
金属部材１０５，１３３は、例えば、親基板１１のグランド端子１３２に事前に装着されているので、上述のように子基板１５が弾性体１３９により弾発的に押圧されることで、金属部材１０５，１３３が子基板１５のグランド端子１３１に圧接されて接続されている。
【０１３５】
上述のような構成において、本形態のデータ処理端末１３０では、子基板１５の第二グランドプレーン１８が四つの縁部の近傍で平行な線状に接続コネクタ１４および金属部材１０５，１３３で親基板１１の第一グランドプレーン１７に接続されているので、データ処理回路１９が発生する電磁界に共振するアンテナとして第二グランドプレーン１８が作用することがない。
【０１３６】
このため、本形態のデータ処理端末１３０では、無線通信ユニット１２の通信波長や第二グランドプレーン１８のサイズなどに関係なく、無線通信を阻害する電磁界を第二グランドプレーン１８が発生することを確実に防止でき、無線通信を良好に実行することができる。
【０１３７】
しかも、本形態のデータ処理端末１３０では、第二グランドプレーン１８を四つの縁部で第一グランドプレーン１７に個々に接続する四個のグランド接続手段の一個が接続コネクタ１４であり、親基板１１に装着されている金属部材１０５，１３３に子基板１５を弾性体１３９で押圧して接続するので、一般ユーザにより子基板１５が親基板１１に装着されても第二グランドプレーン１８の四辺を第一グランドプレーン１７に良好に接続することができる。
【０１３８】
なお、上記形態では親基板１１に装着されている金属部材１０５，１３３に子基板１５を弾性体１３９で押圧して接続することを例示したが、図３０に一変形例として例示するデータ処理端末１４０のように、第二グランドプレーン１８の三辺を金属板１４１，１４２で第一グランドプレーン１７に接続することも可能である。
【０１３９】
ただし、このデータ処理端末１４０を子基板１５が一般ユーザにより装着される構造に適用することは困難であることが予想されるので、このデータ処理端末１４０は子基板１５が装着された状態で出荷される製品に適用することが好適である。
【０１４０】
ここで、本発明者による実験結果を図３１ないし図３９に基づいて以下に説明する。まず、本発明者はＦＤＴＤ(Finite Differential Time Domain)法に基づいた既存の電磁界シミュレーションのアプリケーションソフトを一般的なパーソナルコンピュータにインストールし、前述したデータ処理端末１０，３０，４０，９０，９１，１００が発生する電磁界を電磁界シミュレーションにより確認した。
【０１４１】
なお、この電磁界シミュレーションでは、第一グランドプレーン１７は、左右長が160(mm)、前後幅が70(mm)、上下厚が無限小、の完全導体とし、第二グランドプレーン１８は、左右長が40(mm)、前後幅が25(mm)、上下厚が無限小、の完全導体とした。
【０１４２】
さらに、接続コネクタ１４は、左右長が20(mm)、前後幅が無限小、上下厚が4.0(mm)、の完全導体とし、第二グランドプレーン１８の長辺に沿って位置するものとした。データ処理回路１９は、完全導体と負荷1.0(Ω)の抵抗と内部インピーダンスが０(Ω)の電圧源とでモデル化し、前後長が5.0(mm)、左右幅が無限小、上下厚が2.0(mm)、とした。
【０１４３】
このデータ処理回路１９は、長手方向が接続コネクタ１４と直交する方向で、第二グランドプレーン１８の中央付近の真下で第一グランドプレーン１７に位置するものとした。データ処理回路１９は、本来は親基板１１の全体に搭載されているものであるが、わずか5.0(mm)の信号配線でも第二グランドプレーン１８が共振することを示すため、このようなモデルとした。
【０１４４】
計算領域は、前後幅が170(mm)、左右長が260(mm)、上下幅が100(mm)とし、前後幅が5.0(mm)、左右幅が5.0(mm)、上下幅が2.0(mm)の均一メッシュを設定した。計算領域外壁の吸収境界条件は10層のＰＭＬ(Perfectly Matched Layer)とし、計算対象の周波数はＰＨＳに対応した1.9(GHz)とした。
【０１４５】
上述のような条件で、親基板１１の第一グランドプレーン１７から14(mm)の高さでの磁界強度を計算したところ、第一／第二の従来例のデータ処理端末１０，２０では、図３１に示すように、特に第二グランドプレーン１８の両端で磁界が強いことが判明した。
【０１４６】
なお、同図は磁界が強いほど濃い色で表現されており、１レンジは4.0(dB)である。磁界と電流とは直交するので、第二グランドプレーン１８は接続コネクタ１４と直交する前後方向に電流が発生していることになり、子基板１５が1.9(GHz)の周波数で電磁界を発生していることになる。第三の従来例のデータ処理端末３０では、図３２に示すように、電磁界の強度は多少は低下するが、それでも低出力のＰＨＳ通信を充分に阻害する程度に高強度である。
【０１４７】
本発明の実施の第一の形態のデータ処理端末４０では、図３３に示すように、電磁界の強度が全体的に極度に低下し、例えば、親基板１１の右後方の角部での電磁界の強度は、従来のデータ処理端末１０，２０の場合に比較して約29(dB)も低下している。
【０１４８】
第二グランドプレーン１８は、前後方向の両端で第一グランドプレーン１７に接続されているので、前後方向で1/4波長共振を起こすことはない。1/2波長共振が起こる可能性はあるが、接続コネクタ１４と補助接続手段３３との間隔が20(mm)とすると、その共振周波数は7.5(GHz)なのでＰＨＳ通信を阻害することはない。
【０１４９】
データ処理端末９０でも、図３４に示すように、上述のデータ処理端末４０ほどではないが、電磁界の強度は全体的に低下している。これは二個の補助接続手段３３の間隔が約70(mm)であり、その1/2波長共振の共振周波数が約2.1(GHz)とＰＨＳ通信の1.9(GHz)に近接したためと推測される。
【０１５０】
データ処理端末９１では、図３５に示すように、さらに良好に電磁界の強度が全体的に低下し、例えば、親基板１１の右後方の角部での電磁界の強度は、従来のデータ処理端末１０，２０の場合に比較して約57(dB)も低下している。これは三個の補助接続手段３３の間隔が約30(mm)であり、その1/2波長共振の共振周波数が約５(GHz)とＰＨＳ通信の1.9(GHz)から離れたためと推測する。データ処理端末１００でも、図３６に示すように、上述のデータ処理端末９１と同等以上に電磁界の強度が全体的に低下している。
【０１５１】
さらに、本発明者は上述のデータ処理端末１０，３０，４０，９１の電磁界シミュレーションで、図３７に示すように、遠方放射電界強度の周波数特性も算出した。この周波数特性の算出では、親基板１１の中心を原点とし、ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面、での遠方放射電界強度の最大値をプロットした。
【０１５２】
また、データ処理端末１０の2.4(GHz)での数値で全部を正規化し、算出範囲は1.0〜3.0(GHz)とした。なお、同図ではデータ処理端末１０の算出結果が四角、データ処理端末３０の算出結果が丸、データ処理端末４０の算出結果が三角、データ処理端末９１の算出結果が逆三角、として記載している。
【０１５３】
同図から自明のように、第一の従来例のデータ処理端末１０のみ2.4(GHz)に共振によるピークが存在し、他のデータ処理端末３０，４０，９０は算出範囲にピークは存在しない。そして、電界強度はデータ処理端末１０，３０，４０，９０の順番で減少しており、本発明の実施の形態のデータ処理端末４０，９０は従来例のデータ処理端末１０，３０より電磁界が削減されることが確認できる。なお、遠方放射電界強度と近傍の電磁界による電磁干渉とは直接には関係ないが、遠方放射電界強度が高いほど近傍の電磁干渉も発生しやすいと想定できる。
【０１５４】
さらに、本発明者は上述のデータ処理端末１０，９０を実際に試作し、図３８および図３９に示すように、周波数1.9(GHz)での磁界強度を測定した。なお、同図の１レンジは2.0(dB)である。すると、従来例のデータ処理端末１０では、図３８に示すように、磁界強度は最大で約70(dB)であったのに対し、本発明のデータ処理端末９０では、最大で約60(dB)と約10(dB)低くなることを確認した。
【０１５５】
さらに、上述の試作したデータ処理端末１０，９０の図中右端の位置にＰＨＳ通信するカード形状の無線通信ユニット１２を配置し、その通信アンテナ１３の給電部での誘導電圧を測定した。すると、本発明のデータ処理端末９０は従来例のデータ処理端末１０より誘導電圧が約10(dB)も低く、本発明のデータ処理端末９０は従来例のデータ処理端末１０より良好に無線通信できることが確認された。
【０１５６】
【発明の効果】
本発明の第一のデータ処理端末では、第二グランドプレーンを複数のグランド接続手段が複数の位置で第一グランドプレーンに個々に接続しており、第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”(αは“１”以上の係数)を満足していることにより、
第二グランドプレーンの共振アンテナとして作用する部分の共振周波数が無線通信回路の通信周波数より充分に高いので、第二グランドプレーンが発生する電磁界が無線通信を阻害することを防止できる。
【０１５７】
また、上述のようなデータ処理端末の他の形態では、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることにより、
第二グランドプレーンの共振アンテナとして作用する部分の共振周波数が無線通信回路の通信周波数より充分に高いので、第二グランドプレーンが発生する電磁界が無線通信を阻害することを防止できる。
【０１５８】
また、第二グランドプレーンの一つの縁部が接続コネクタにより線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略平行な縁部が補助接続手段により少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの相互に略平行な二つの縁部が接続コネクタおよび補助接続手段により線状に第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの一つの縁部が接続コネクタにより線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が補助接続手段により少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの一つの縁部が接続コネクタにより線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が補助接続手段により線状に第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの一つの縁部が接続コネクタにより線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と直交する一つの縁部が第一の補助接続手段により線状に第一グランドプレーンに接続され、第一の補助接続手段と接続コネクタとが位置しない二つの縁部の角部が第二の補助接続手段により点状に第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの中央部分が接続コネクタにより二つの縁部と略平行な線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その二つの縁部の各々が補助接続手段により少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの相互に略平行な二つの縁部と中央部分とが接続コネクタおよび補助接続手段により略平行に線状に第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの中央部分が接続コネクタにより二つの縁部と略平行な線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が補助接続手段により少なくとも一点で第一グランドプレーンに接続され、
また、第二グランドプレーンの中央部分が接続コネクタにより二つの縁部と略平行な線状に第一グランドプレーンに接続されるとともに、その縁部と略直交する二つの縁部の各々が補助接続手段により線状に第一グランドプレーンに接続されることにより、
第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足している構造や、一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足している構造を、簡単かつ確実に実現することができる。
【０１５９】
本発明の第二のデータ処理端末では、第二グランドプレーンを相互に略平行に対向する二つの縁部と略平行な線状に中間の位置で接続コネクタが第一グランドプレーンに接続しており、第二グランドプレーンの連続する縁部での接続コネクタの一端から他端への最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”(αは“１”以上の係数)を満足していることにより、
第二グランドプレーンの共振アンテナとして作用する部分の共振周波数が無線通信回路の通信周波数より充分に高いので、第二グランドプレーンが発生する電磁界が無線通信を阻害することを防止できる。
【０１６０】
また、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段の端部までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることにより、
第二グランドプレーンの共振アンテナとして作用する部分の共振周波数が無線通信回路の通信周波数より充分に高いので、第二グランドプレーンが発生する電磁界が無線通信を阻害することを防止できる。
【０１６１】
また、データ処理回路が搭載された親基板の第一グランドプレーンからなる第一グランドプレーンと、データ処理回路の処理データを一時記憶するメモリ回路が搭載された子基板の第一グランドプレーンからなる第二グランドプレーンとが、接続コネクタからなる接続コネクタで着脱自在に接続されていることにより、親基板に接続コネクタで子基板を接続すると、親基板のデータ処理回路が発生する電磁界に共振する共振アンテナとして子基板が作用するが、その共振周波数は無線通信回路の通信周波数より充分に高いので、第二グランドプレーンが発生する電磁界が無線通信を阻害することを防止できる。
【０１６２】
本発明の第三のデータ処理端末では、第二グランドプレーンを四つの縁部の近傍で略平行な線状にグランド接続手段が第一グランドプレーンに接続していることにより、
データ処理回路が発生する電磁界に共振するアンテナとして第二グランドプレーンが作用することがないので、無線通信を阻害する電磁界が第二グランドプレーンから発生することを防止できる。
【０１６３】
本発明の第一の端末設計装置による端末設計方法では、第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足する、複数のグランド接続手段のレイアウトパターンをパターン生成手段が各種の記憶データに基づいてデータ生成することにより、
無線通信を阻害しない複数のグランド接続手段のレイアウトパターンをデータ生成することができる。
【０１６４】
また、上述のような端末設計装置による端末設計方法の他の形態では、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足するレイアウトパターンをパターン生成手段がデータ生成することにより、
無線通信を阻害しない複数のグランド接続手段のレイアウトパターンをデータ生成することができる。
【０１６５】
また、上述のような端末設計装置による端末設計方法の他の形態では、第二グランドプレーンの一つの縁部と略平行な接続コネクタのレイアウトパターンに対応して補助接続手段のレイアウトパターンをデータ生成することにより、
接続コネクタのレイアウトパターンに対応して補助接続手段のレイアウトパターンをデータ生成することができる。
【０１６６】
本発明の第二の端末設計装置による端末設計方法では、第二グランドプレーンの連続する縁部での複数のグランド接続手段の最長の間隔ａが“ａ＜λ／２α”を満足していることを、パターン確認手段が各種の記憶手段の記憶データに基づいて確認することにより、
複数のグランド接続手段のレイアウトパターンが無線通信を阻害しないものであるかを確認することができる。
【０１６７】
また、第二グランドプレーンの一つの縁部での角部からグランド接続手段までの最長の間隔ｂが“ｂ＜λ／４α”を満足していることもパターン確認手段が確認することにより、
複数のグランド接続手段のレイアウトパターンが無線通信を阻害しないものであるかを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一の形態のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２】第一グランドプレーンや第二グランドプレーンなどの電気的構造を示す模式図である。
【図３】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図４】本発明の実施の一形態の端末設計装置の物理構造を示すブロック図である。
【図５】端末設計装置の論理構造を示す模式図である。
【図６】端末設計装置の端末設計方法を示すフローチャートである。
【図７】一変形例の第二グランドプレーンを示す平面図である。
【図８】第一の形態の第一の変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図９】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図１０】第二の変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図１１】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図１２】第三の変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図１３】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図１４】第四から第六の変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図１５】実施の第二の形態のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図１６】第二グランドプレーンでの接続コネクタおよび補助接続手段である二個の接続コネクタのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図１７】第二の形態の第一の変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図１８】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図１９】第二および第三の変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２０】実施の第三の形態のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２１】第二グランドプレーンでの接続コネクタおよび第一第二の補助接続手段のレイアウトパターンを示す平面図である。
【図２２】実施の第四の形態のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２３】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図２４】第四の形態の一変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２５】第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図２６】実施の第五の形態のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２７】第二グランドプレーンでの接続コネクタのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図２８】実施の第六の形態のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図２９】子基板の位置の内部構造を示す縦断側面図である。
【図３０】第六の形態の一変形例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図３１】第一および第二の従来例のデータ処理端末での磁界強度のシミュレーション結果を示す平面図である。
【図３２】第三の従来例のデータ処理端末での磁界強度のシミュレーション結果を示す平面図である。
【図３３】実施の第一の形態のデータ処理端末での磁界強度のシミュレーション結果を示す平面図である。
【図３４】第一の形態の第一の変形例のデータ処理端末での磁界強度のシミュレーション結果を示す平面図である。
【図３５】第一の形態の第二の変形例のデータ処理端末での磁界強度のシミュレーション結果を示す平面図である。
【図３６】実施の第二の形態のデータ処理端末での磁界強度のシミュレーション結果を示す平面図である。
【図３７】従来例および実施の形態のデータ処理端末での遠方放射電界強度のシミュレーション結果を示す特性図である。
【図３８】試作した第一の従来例のデータ処理端末での磁界強度の測定結果を示す平面図である。
【図３９】試作した第一の形態の第一の変形例のデータ処理端末での磁界強度の測定結果を示す平面図である。
【図４０】第一の従来例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図４１】第二の従来例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図４２】第三の従来例のデータ処理端末の内部構造を示す斜視図である。
【図４３】第一の従来例のデータ処理端末の第一グランドプレーンや第二グランドプレーンなどの電気的構造を示す模式図である。
【図４４】逆Ｌアンテナと逆Ｆアンテナとの構造を示す模式図である。
【図４５】第一および第二の従来例のデータ処理端末の第二グランドプレーンでの接続コネクタのレイアウトパターンを示す平面図である。
【図４６】第三の従来例のデータ処理端末の第二グランドプレーンでの接続コネクタと補助接続手段とのレイアウトパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１１    親基板
１４    グランド接続手段の接続コネクタであり補助接続手段ともなる接続コネクタ
１５    子基板
１７    第一グランドプレーン
１８，４３    第二グランドプレーン
１９    データ処理回路
３３    補助接続手段
４０，９０〜９５，１００〜１０２，１０６，１１０，１１１，１２０，１３０，１４０    データ処理端末
５０    端末設計装置
５１    コンピュータの主体であるＣＰＵ
５３    情報記憶媒体であるＲＯＭ
５４    情報記憶媒体であるＲＡＭ
５５    情報記憶媒体であるＨＤＤ
５６    情報記憶媒体であるＦＤ
５８    情報記憶媒体であるＣＤ−ＲＯＭ
７１    波長入力手段
７２    波長記憶手段
７３    係数入力手段
７４    係数記憶手段
７５    長さ入力手段
７６    長さ記憶手段
７７    パターン生成手段
７８    パターン入力手段
７９    パターン記憶手段
８０    補助生成手段
９６，１０７    補助接続手段であるバネ材
１０５，１３３    グランド接続手段であり補助接続手段である金属部材
１４１，１４２    グランド接続手段である金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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