(57)【要約】【課題】アンテナで受信した無線信号に対するノイズの影響を低減できる携帯端末装置を提供する。【解決手段】携帯端末装置１０は、アンテナを構成するグランドパターン１１Ａを有する第１の回路基板２１と、アンテナからの無線信号を処理する無線回路１２を搭載する第２の回路基板２２と、第１の回路基板２１のグランドパターン１１Ａと無線回路１２とを接続する第１の信号配線２３、及び、第１の回路基板２１と第２の回路基板２２とを接続し、第１の信号配線２３から離隔して配設される第２の信号配線２４と、第１の回路基板２１のグランドパターン１１Ａと第２の回路基板２２のグランドパターン１１Ｂとを接続し、第２の信号配線２４と隣接して延びる接地ライン２５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナに接続された第１の回路基板と、
前記アンテナからの無線信号を処理する無線回路を搭載する第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とをそれぞれ接続する、前記アンテナから前記無線回路に無線信号を伝達する第１の信号配線、及び、該第１の信号配線から離隔して配設される第２の信号配線と、
前記第１の回路基板のグランドパターンと前記第２の回路基板のグランドパターンとを接続し、前記第２の信号配線と隣接して延びる接地ラインとを備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２】
前記接地ラインが、帯状パターンとして形成される、請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
前記接地ライン及び第２の信号配線のそれぞれが、フレキシブル基板で形成される、請求項１又は２に記載の携帯端末装置。
【請求項４】
前記接地ラインが、前記第１及び第２の回路基板双方の一方の面に搭載され、前記第２の信号配線が、前記第１及び第２の回路基板双方の他方の面に搭載される、請求項１〜３の何れか一に記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記接地ラインが、金属板であり、前記第１の回路基板及び第２の回路基板のグランドパターンと直接に接触している、請求項１〜４の何れか一に記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記接地ライン及び前記第２の信号配線が、前記第１の回路基板及び第２の回路基板のグランドパターンとコネクタを介して接続されている、請求項１〜４の何れか一に記載の携帯端末装置。
【請求項７】
アンテナを構成するグランドパターンを有する第１の回路基板と、
前記アンテナからの無線信号を処理する無線回路を搭載する第２の回路基板と、
前記第１の回路基板のグランドパターンと前記無線回路とを接続する第１の信号配線、及び、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とを接続し、前記第１の信号配線から離隔して配設される第２の信号配線と、
前記第１の回路基板のグランドパターンと前記第２の回路基板のグランドパターンとを接続し、前記第２の信号配線と隣接して延びる接地ラインとを備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項８】
前記アンテナは、前記第１の回路基板及び第２の回路基板のグランドパターンをエレメントとする筐体ダイポール方式のアンテナである、請求項７に記載の携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置に関し、更に詳しくは、アンテナに接続された回路基板又はアンテナを構成するグランドパターンを有する回路基板と、アンテナからの無線信号を処理する無線回路を搭載する回路基板とを有する携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の携帯端末装置では、上部筐体に配置された回路基板と、下部筐体に配置された回路基板との間で、フレキシブル基板やケーブルを介して各種信号をやり取りするものが知られている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
特許文献１には、アンテナが接続された回路基板を配置する上部筐体と、無線回路が接続された回路基板を配置する下部筐体と、アンテナと無線回路とをそれぞれ接続する同軸線路及びフレキシブル基板とを備えた携帯無線機が記載されている。この携帯無線機では、上部筐体の回路基板のグランド領域上にアンテナを配設しないことで、グランド領域によるアンテナへの影響を低減している。
【０００４】
特許文献２には、回路基板を配置する上部筐体と、アンテナが接続された回路基板を配置する下部筐体と、各回路基板のコネクタを介して回路基板同士を接続するケーブルとを備えた携帯無線機が記載されている。この携帯無線機では、ケーブルのグランド線は、各回路基板のグランドパターンの引き出し部分に接続されている。ケーブルの各芯線と各回路基板内の配線とは、コネクタを介して電気的に接続される。
【０００５】
特許文献２に記載の携帯無線機では、アンテナ電流に起因するグランド電流は、ケーブルのグランド線を介して、上部筐体の回路基板のグランドパターンから下部筐体の回路基板のグランドパターンに向かって流れる。そのため、コネクタの接続位置に依存することなく、下部筐体の回路基板から上部筐体の回路基板に向かってアンテナ電流が流れ易くなる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５８９１５号公報
【特許文献２】特開２００６−００５５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、アンテナで受信した無線信号が無線回路に伝達される際に、無線信号が、下部筐体の回路基板やフレキシブル基板で発生するノイズ（自己発生ノイズ）の影響を受けている点を考慮していない。
【０００８】
特許文献２は、ケーブルのグランド線を用いて、上部筐体の回路基板から下部筐体の回路基板に向けて、アンテナ電流に起因するグランド電流を流すことで、アンテナ電流を流し易くする技術である。しかし、無線信号へのノイズ対策という点では不十分である。
【０００９】
本発明は、アンテナで受信した無線信号に対するノイズの影響を低減できる携帯端末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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、アンテナに接続された第１の回路基板と、
前記アンテナからの無線信号を処理する無線回路を搭載する第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とをそれぞれ接続する、前記アンテナから前記無線回路に無線信号を伝達する第１の信号配線、及び、該第１の信号配線から離隔して配設される第２の信号配線と、
前記第１の回路基板のグランドパターンと前記第２の回路基板のグランドパターンとを接続し、前記第２の信号配線と隣接して延びる接地ラインとを備えることを特徴とする携帯端末装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、アンテナを構成するグランドパターンを有する第１の回路基板と、
前記アンテナからの無線信号を処理する無線回路を搭載する第２の回路基板と、
前記第１の回路基板のグランドパターンと前記無線回路とを接続する第１の信号配線、及び、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板とを接続し、前記第１の信号配線から離隔して配設される第２の信号配線と、
前記第１の回路基板のグランドパターンと前記第２の回路基板のグランドパターンとを接続し、前記第２の信号配線と隣接して延びる接地ラインとを備えることを特徴とする携帯端末装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の携帯端末装置によると、第２の信号配線と隣接して延びる接地ラインを配置することにより、アンテナで受信した無線信号に対するノイズの影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る携帯端末装置の構成を示す。携帯端末装置１０は、例えば携帯電話機であって、通話、メール送受信及びインターネット接続を可能とする通信機能や、各種画像データを表示する表示機能等を含む各種機能を有する。同図では、各種機能のうち、通信機能について示している。携帯端末装置１０は、上部筐体２０Ａに配置されたレシーバ側基板（第１の回路基板）２１と、下部筐体２０Ｂに配置されたマイク側基板（第２の回路基板）２２とを備えている。なお、携帯端末装置１０は、上部筐体２０Ａと下部筐体２０Ｂとが図示しないヒンジにより回転可能に結合された折り畳み型である。
【００１４】
携帯端末装置１０では、いわゆる筐体ダイポール方式のアンテナを採用している。筐体ダイポール方式のアンテナとは、筐体をアンテナ素子として利用するものである。ここでのアンテナは、レシーバ側基板２１のグランドパターン１１Ａと、マイク側基板２２のグランドパターン１１Ｂと、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂ同士を接続するアンテナ給電ライン（第１の信号配線）２３とを含む。つまり、互いに略対称に配置されたグランドパターン１１Ａ，１１Ｂが、アンテナのエレメント（導線）として機能している。
【００１５】
マイク側基板２２には、無線部１２が配置されている。無線部１２は、上記アンテナで受信した無線信号（アンテナ電流）を音声信号等に復調する処理を行う。なお、マイク側基板２２には、携帯端末装置１０の各種機能を制御するための各種デジタル回路等が搭載されている。
【００１６】
レシーバ側基板２１とマイク側基板２２とは、上記アンテナ給電ライン２３、信号伝達用基板（第２の信号配線）２４及びノイズ対策用基板（接地ライン）２５により、電気的に接続されている。アンテナ給電ライン２３には、レシーバ側基板２１のグランドパターン１１Ａ内を分布して流れるアンテナ電流が合流して流れる。アンテナ給電ライン２３は、一端がグランドパターン１１Ａに接続され、他端がグランドパターン１１Ｂに接続されている。アンテナ給電ライン２３の他端を構成するアンテナの給電口２３ａは、信号線２３ｂを介して無線部１２に接続されている。この構成により、アンテナ電流は、レシーバ側基板２１のグランドパターン１１Ａと、アンテナ給電ライン２３と、信号線２３ｂとを介して無線部１２に伝達される。
【００１７】
信号伝達用基板２４は、フレキシブル基板であって、アンテナ給電ライン２３から離隔して配置されている。信号伝達用基板２４は、アンテナ電流とは異なる各種デジタル信号を伝達するラインであり、一端がレシーバ側基板２１に接続され、他端がマイク側基板２２に接続されている。各種信号としては、上部筐体２０Ａの表面に配置され、各種画像データを表示する液晶表示部（ＬＣＤ）を制御するための制御信号等がある。つまり、信号伝達用基板２４を介してマイク側基板２２からレシーバ側基板２１に制御信号が伝達される。なお、信号伝達用基板２４には、一対の電源線が含まれ、一対の電源線の内グランドラインは、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂに電気的に接続されている。
【００１８】
ノイズ対策用基板２５は、金属製のフレキシブル帯状基板であって、アンテナ給電ライン２３から見て、信号伝達用基板２４とは逆側にあり、かつ、信号伝達用基板２４に隣接して延びている。また、ノイズ対策用基板２５は、一端がグランドパターン１１Ａに接続され、他端がグランドパターン１１Ｂに接続されている。
【００１９】
図２は、図１の携帯端末装置１０における回路基板の側面を示す図である。信号伝達用基板２４は、レシーバ側基板２１及びマイク側基板２２の双方の基板表面２１ａ，２２ａに搭載されている。また、ノイズ対策用基板２５は、レシーバ側基板２１及びマイク側基板２２の双方の基板裏面２１ｂ，２２ｂに搭載されている。同図では、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂが、レシーバ側基板２１及びマイク側基板２２の内部の層に形成された例を示している。この場合には、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂとノイズ対策用基板２５とは、導体プラグ等を介して接続されている。なお、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂは、レシーバ側基板２１及びマイク側基板２２の表面２１ａ，２２ａや裏面２１ｂ，２２ｂに形成してもよい。
【００２０】
図３及び図４を参照して、本実施形態に係る携帯端末装置１０の動作について説明する。図３及び図４では、便宜上、携帯端末装置１０の回路構成１０Ａを示した。なお、図３及び図４では、マイク側基板２２に搭載された各種デジタル回路等のうち、一例として、無線部１２を制御する制御部１３を示している。
【００２１】
図３は、携帯端末装置１０でのアンテナ電流とノイズ電流の分布を示す図である。図３に示す符号３１は、信号伝達用基板２４からのノイズにより、特に影響を受け易いアンテナ電流の経路を示している。アンテナ電流３１は、信号伝達用基板２４に近い位置であるレシーバ側基板２１の縁部付近を流れている。
【００２２】
アンテナ給電ライン２３には、レシーバ側基板２１のグランドパターン１１Ａに形成された他の経路に流れるアンテナ電流と、上記アンテナ電流３１とが合流したアンテナ電流３２が流れる。アンテナ電流３２は、給電口２３ａ、信号線２３ｂを介して無線部１２に伝達される。
【００２３】
一方、マイク側基板２２では、デジタル回路を構成する制御部１３等がノイズ発生源となりノイズ電流が発生する。ここで、ノイズ対策用基板２５を設置しない場合について説明する。この場合には、制御部１３等から発生したノイズ成分に起因する全てのノイズ電流が、信号伝達用基板２４のみを流れて、レシーバ側基板２１に伝達される。伝達されるノイズ電流は、アンテナ電流に干渉し、特にアンテナ電流３１と強く干渉する。このため、アンテナ電流３２は、ノイズ電流の影響を受ける。ノイズ電流は、アンテナ電流３２と直接的に干渉することも考えられる。このように、アンテナで受信した無線信号（無線成分）は、信号伝達用基板２４を流れるノイズ電流と干渉し、携帯端末装置１０のアンテナ受信感度が劣化する。
【００２４】
これに対して、本実施形態の携帯端末装置１０では、ノイズ対策用基板２５を設置したので、上記ノイズ電流は、信号伝達用基板２４に流れるノイズ電流３３と、ノイズ対策用基板２５に流れるノイズ電流３４とに分散し、特にノイズ対策用基板２５に多く流れる。ノイズ対策用基板２５を、アンテナ給電ライン２３から見て、信号伝達用基板２４とは逆側に、かつ、信号伝達用基板２４に隣接して配置したので、ノイズ電流３４は、アンテナ電流３１，３２と干渉し難い。
【００２５】
さらに、ノイズ対策用基板２５は、帯状パターンに形成されているので、信号伝達用基板２４との間でのカップリング容量が大きく、ノイズ電流３４が流れ易い。このように、ノイズ対策用基板２５を配置することで、アンテナ電流３１，３２と干渉する可能性があるノイズ電流３３が小さくなる。ノイズ電流３３が小さくなることで、アンテナ電流３１，３２と干渉するノイズ量が低減し、携帯端末装置１０のアンテナ受信感度の劣化が抑えられる。
【００２６】
図４は、携帯端末装置１０でのグランド（ＧＮＤ）電流を示す図である。まず、ノイズ対策用基板２５を設置しない場合について、レシーバ側基板２１で発生するノイズの影響を説明する。レシーバ側基板２１とマイク側基板２２との間には、比較的に抵抗成分が大きなグランドラインを有する信号伝達用基板２４のみが配置されている。このため、レシーバ側基板２１のグランドパターン１１Ａからマイク側基板２２のグランドパターン１１Ｂにノイズ電流が流れると、マイク側基板２２のグランド電位とレシーバ側基板２１のグランド電位とに差が発生する。つまり、レシーバ側基板２１で発生したノイズに起因して、グランドパターン１１Ａのグランド電位が上昇する。このように、レシーバ側基板２１で発生したノイズが、アンテナを構成するグランドパターン１１Ａのグランド電位に影響を与えるので、アンテナの特性（アンテナ単体の特性）が劣化することが懸念される。
【００２７】
これに対して、本実施形態の携帯端末装置１０では、レシーバ側基板２１とマイク側基板２２との間に、信号伝達用基板２４とノイズ対策用基板２５とを配置している。信号伝達用基板２４の電源線の内グランドラインは、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂと電気的に接続されている。また、ノイズ対策用基板２５は、グランドパターン１１Ａとグランドパターン１１Ｂとを直接に接続している。
【００２８】
上記構成により、信号伝達用基板２４には、グランド電流４１が流れ、また、ノイズ対策用基板２５には、グランド電流４２が流れる。並列に配置された信号伝達用基板２４とノイズ対策用基板２５とにグランド電流４１，４２が流れることで、レシーバ側基板２１とマイク側基板２２とのグランド電位差が減少する。グランド電位差の減少により、レシーバ側基板２１で発生し、アンテナ単体の特性に影響を与えるノイズが低減する。
【００２９】
本実施形態によれば、ノイズ電流とアンテナ電流との干渉を回避して、受信波である無線信号の劣化を軽減し、より低い電界でも通信が可能となる。つまり、携帯端末装置１０のアンテナ受信感度を改善できる。また、レシーバ側基板２１とマイク側基板２２とのグランド電位差を減少させて、レシーバ側基板２１で発生するノイズを低減し、携帯端末装置１０のアンテナ特性を改善できる。
【００３０】
上記実施形態の携帯端末装置では、第２の回路基板でノイズが発生しても、ノイズ電流が、第１の信号配線から離隔した第２の信号配線と、第２の信号配線と隣接した接地ラインとに分散して流れる。そのため、第１の信号配線で伝達される無線信号は、ノイズから影響を受け難い。したがって、アンテナ受信感度を改善できる。また、第２の信号配線と接地ラインとが隣接しているので、第１の回路基板から第２の回路基板へのグランド電流が第２の信号配線及び接地ラインに流れる。つまり、第１の回路基板と第２の回路基板とのグランド電位差が小さくなり、第１の回路基板でのノイズの発生を低減できる。したがって、アンテナ特性を改善できる。
【００３１】
上記実施形態では、携帯端末装置１０に筐体ダイポール方式のアンテナを採用したが、これに限定されない。一例として、図５に示す回路構成１０Ｂのように、モノポール式やロッド式のアンテナ１１をレシーバ側基板２１に隣接して配置する。アンテナ１１は、レシーバ側基板２１を経由し、アンテナ給電ライン２３、信号線２３ｂを経由して無線部１２に接続する。なお、信号伝達用基板２４とノイズ対策用基板２５は、図１〜図４で示した構成と同様である。
【００３２】
アンテナ１１としては、レシーバ側基板２１に直接搭載するチップタイプのアンテナでもよい。さらに、レシーバ側基板２１から板金等に給電して板金アンテナを形成してもよく、或いは、ロッド式のアンテナとしてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、ノイズ対策用基板２５が、レシーバ側基板２１及びマイク側基板２２のグランドパターン１１Ａ，１１Ｂと直接に接続しているとしたが、これに限定されない。即ち、ノイズ対策用基板２５は、コネクタを介して、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂに接続してもよく、或いは、スルーホール等を経由して接続してもよい。さらに、ノイズ対策用基板２５は、導電性材料を介して、グランドパターン１１Ａ，１１Ｂと接続してもよく、板金と導電性材料を介して接続してもよい。
【００３４】
上記実施形態の携帯端末装置では、接地ラインが、帯状パターンとして形成される。接地ラインの抵抗成分を小さくすることで、ノイズ電流が流れ易くなる。
【００３５】
また、接地ライン及び第２の信号配線のそれぞれが、フレキシブル基板で形成される。これにより、第１の回路基板と第２の回路基板とが別々の筐体に配置された折り畳み型の携帯端末装置に適用可能となる。
【００３６】
また、接地ラインが、第１及び第２の回路基板双方の一方の面に搭載され、第２の信号配線が、第１及び第２の回路基板双方の他方の面に搭載される。これにより、接地ラインと第２の信号線とをより近接させて、接地ラインと第２の信号線にノイズ電流がより流れ易くなる。
【００３７】
また、接地ラインが、金属板であり、第１の回路基板及び第２の回路基板のグランドパターンと直接に接触している。これにより、第１の回路基板から第２の回路基板へのグランド電流が、接地ラインを流れるので、第１の回路基板と第２の回路基板とのグランド電位差が小さくなる。
【００３８】
また、接地ライン及び第２の信号配線が、第１の回路基板及び第２の回路基板のグランドパターンとコネクタを介して接続されている。この場合には、グランド電流が、接地ライン及び第２の信号配線に流れるので、第１の回路基板及び第２の回路基板のグランド電位差がより小さくなる。そのため、第１の回路基板でのノイズの発生を低減できる。
【００３９】
また、アンテナは、第１の回路基板及び第２の回路基板のグランドパターンをエレメントとする筐体ダイポール方式のアンテナであってもよい。
【００４０】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の携帯端末装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る携帯端末装置の構成を示す図。
【図２】図１に示す携帯端末装置における回路基板の側面を示す図。
【図３】図１に示す携帯端末装置におけるアンテナ電流分布とノイズ電流分布とを示す図。
【図４】図１に示す携帯端末装置におけるグランド電流を示す図。
【図５】他の方式のアンテナを配置した携帯端末装置の回路構成を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１０：携帯端末装置
１１：アンテナ
１１Ａ，１１Ｂ：グランドパターン
１２：無線部
１３：制御部
２０Ａ：上部筐体
２０Ｂ：下部筐体
２１：レシーバ側基板（第１の回路基板）
２２：マイク側基板（第２の回路基板）
２３：アンテナ給電ライン（第１の信号配線）
２３ａ：給電口
２３ｂ：信号線
２４：信号伝達用基板（第２の信号配線）
２５：ノイズ対策用基板（接地ライン）
３１，３２：アンテナ電流
３３，３４：ノイズ電流
４１，４２：グランド電流
【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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