JP2001217377A

JP2001217377A - 高周波信号処理装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001217377A
Application number: JP2000028955A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hirabayashi; 崇之平林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタやアンテナ等の回路素子を一体化して
モジュール化した高周波信号処理装置において、薄型
化、小型化、軽量化された高周波信号処理装置およびそ
の製造方法を提供する。【解決手段】高周波回路を収容する収容部を有する誘電
体材料からなる筐体２と、筐体２に直接形成された導電
配線パターンによって構成され、前記高周波回路に接続
されるアンテナ素子ＡＮＴとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、マイク
ロ波帯、準マイクロ波帯、ミリ波帯の高周波信号を処理
する高周波信号処理装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、無線ＬＡＮ、各種通信端末など、
マイクロ波帯、ミリ波帯をキャリアとした高周波アプリ
ケーションにおいても、機器や基板、モジュールの小型
化および薄型化への要求が強くなっている。このため、
フィルタやアンテナなどの受動素子やＩＣなどの能動素
子を高密度実装し、マイクロ波通信機能等を集約してモ
ジュール化した高周波信号処理装置が世の中に出始めて
いる。図３０は、モジュール化した信号処理装置の一例
を示す構成図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は
断面図である。図３０に示す高周波信号処理装置２００
は、それぞれ凹部２０２ａ，２０３ａが形成された成形
体からなる下蓋２０２および上蓋２０３を備えており、
これら下蓋２０２および上蓋２０３によって筐体２０１
を構成している。下蓋２０２および上蓋２０３を互いに
接合することで、それぞれの凹部２０２ａ，２０３ａに
より形成される閉空間が基板や電子部品を収容する収容
部となっている。下蓋２０２の凹部２０２ａ内に基板２
０４が搭載されており、この基板２０４の表面には、接
地層２１０や配線パターン２１２が形成されているとと
もに、高周波信号処理用のＩＣ２０５、ベースバンド信
号処理用のＩＣ２０６、チップコンデンサ２０８、チッ
プコイル２０９、バンドパスフィルタ２０７等が実装さ
れている。このような構成の高周波信号処理装置で
は、上記の各構成部品によって、たとえば、マイクロ波
帯、ミリ波帯の高周波信号の信号処理をする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した高
周波信号処理装置２００では、筐体２０１をさらに薄型
化しようとした場合に、まず、考えられるのは基板２０
４に搭載される電子部品を薄型化して筐体２０１を薄型
化することである。しかしながら、ＩＣ２０５やＩＣ２
０６をシリコンやＧａＡｓからなる薄い半導体チップと
して直接基板２０４に実装することで、能動回路部品で
あるＩＣ２０５やＩＣ２０６の占める高さを削減するこ
とは可能であるが、たとえば、バンドパスフィルタ２０
７の様な受動回路部品は通常セラミック材料等で形成さ
れており、シリコンやＧａＡｓからなる半導体チップと
同等のレベルまで薄型化することは現状では困難であ
る。また、たとえば、特開平８−３３５８０３号公報、
特開平７−２８３６７９号公報、特開平７−２７３５０
２号公報、特開平６−３１８８０１号公報等にも開示さ
れているように、フィルタ回路を誘電体の基板にマイク
ロストリップラインによって形成し、フィルタ部品を薄
型化することは可能である。しかしながら、フィルタ回
路等が形成された基板を筐体２０１に搭載したのでは、
筐体２０１の薄型化にも限界がある。

【０００４】一方、上記構成の高周波信号処理装置２０
０に、たとえば、マイクロ波帯、ミリ波帯等の高周波信
号を送受信するアンテナ機能を付加するには、たとえ
ば、図３１に示すように、高周波信号処理装置２００の
筐体２０１の外側にコネクタ部品２２を介してチップ化
されたアンテナ２２０を接続する構成を採っている。図
３１に示すような構成とすると、高周波信号処理装置２
００の全体の占める面積が広くなり、高周波信号処理装
置２００の重量も増す等の不利益が存在した。

【０００５】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであって、フィルタやアンテナ等の回路素子を一体
化してモジュール化した高周波信号処理装置において、
薄型化、小型化、軽量化された高周波信号処理装置およ
びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波信号処理
装置は、高周波回路を収容する収容部を有する誘電体材
料からなる筐体と、前記筐体に直接形成された導電配線
パターンによって構成され、前記高周波回路に接続され
るアンテナ素子とを有する。

【０００７】本発明の高周波信号処理装置の製造方法
は、外周部に互いに接合される接合部を備え、かつ、互
いに対向する各対向面の少なくとも一方に凹部を備える
第１および第２の蓋体を成形する工程と、前記第１およ
び第２の蓋体の少なくとも一方に高周波回路に接続され
るアンテナ素子を構成する導電配線パターンおよび当該
高周波回路を電気的に接続する導電配線を直接形成する
工程と、前記高周波回路の回路部品を少なくとも第１お
よび第２の蓋体の一方の凹部に搭載する工程と、前記第
１および第２の蓋体の接合部を接合する工程とを有す
る。

【０００８】本発明では、本発明では、誘電体であり成
形品である筐体の表面に所定パターンの導電配線を直接
形成して、信号処理装置の果たす回路機能の一部を構成
するアンテナ素子を形成する。すなわち、アンテナ機能
を有するチップ状の回路部品に代えて導電配線パターン
によって筐体に直接にアンテナ素子を形成することで、
筐体の薄型化、軽量化が可能となる。さらに、本発明で
は、筐体に直接に形成されたアンテナ素子の特性を決
定、調整するのに、筐体とは異なる材料の誘電体を筐体
の収容部内の導電配線パターンの形成領域近傍に設け
る。このため、回路部品を収容するために存在する収容
部にアンテナ素子の特性を決定、調整するための誘電体
を設けるため、筐体の厚さや面積が増加するのを抑制し
つつ所望の特性のアンテナ素子が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。第１実施形態図１は、本発明の第１の実施形態に係る高周波信号処理
装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。図１において、高周波信号処理
装置１は、上蓋３および下蓋４からなる筐体２と、下蓋
４の凹部４ａの表面に直接形成された導電配線１３と、
下蓋４の凹部４ａの表面に直接形成された接地層１１
と、導電配線１３あるいは接地層１１と電気的に接続さ
れるチップ状のコンデンサ９、チップ状のコイル１０、
高周波信号処理用のＩＣチップ６およびベースバンド信
号処理用のＩＣチップ７等からなる回路部品と、下蓋４
の外側面４ｂに形成された接地層１６とを備えている。
また、信号処理装置１は、導電配線１３の所定のパター
ンに形成された一部によって構成されるバンドパスフィ
ルタＢＰＦ１を備えている。

【００１０】図２は、高周波回路の一例を示す図であ
る。図２に示す高周波回路３００は、アンテナ回路３０
１と、バンドパスフィルタ回路３０２と、ＲＦ回路３０
２と、ＢＢ回路３０４とを備える。ＢＢ回路３０４は、
たとえば、音声等の情報を離散化した信号である比較的
低周波帯のベースバンド信号を処理するための回路であ
る。このＢＢ回路３０４は、高周波回路３００が受信回
路として機能する場合には、ＲＦ回路３０２からベース
バンド信号が入力され、高周波回路３００が送信回路と
して機能する場合には、ベースバンド信号をＲＦ回路３
０２に出力する。

【００１１】ＲＦ回路３０２は、高周波回路３００が受
信回路として機能する場合には、ベースバンド信号を高
周波信号に変調する高周波信号処理用の回路である。ま
た、高周波回路３００が送信回路として機能する場合に
は、高周波信号をベースバンド信号に復調しＢＢ回路３
０４に出力する。

【００１２】バンドパスフィルタ回路３０２は、高周波
回路３００が受信回路として機能する場合には、アンテ
ナ回路３０１が受信した電磁波のうち、所定の周波数帯
の高周波信号のみを通過させてＲＦ回路３０２に出力す
る。また、高周波回路３００が送信回路として機能する
場合には、ＲＦ回路３０２から出力される信号のうち所
定の周波数帯の高周波信号のみを通過させてアンテナ回
路３０１に出力する。

【００１３】アンテナ回路３０１は、高周波回路３００
が受信回路として機能する場合には、送信されてくる電
磁波を受信してバンドパスフィルタ回路３０２に出力す
る。また、高周波回路３００が送信回路として機能する
場合には、バンドパスフィルタ回路３０２を通過した高
周波信号を放射する。

【００１４】上記の高周波回路３００の処理する信号の
周波数帯域は、たとえば、ＭＨｚ帯域およびＧＨｚ帯域
の高周波帯であり、具体的には、マイクロ波帯、ミリ波
帯である。また、上記の高周波信号処理装置１では、高
周波回路３００のバンドパスフィルタ回路３０２を筐体
２に直接形成されたバンドパスフィルタＢＰＦ１で構成
し、ＲＦ回路３０３を高周波信号処理用のＩＣチップ６
で構成し、ＢＢ回路３０４をベースバンド信号処理用の
ＩＣチップ７で構成している。また、上記の高周波信号
処理装置１では、バンドパスフィルタ回路３０２とＲＦ
回路３０３との接続を、たとえば、ＧＨｚ帯のような高
周波信号を伝送するのに低周波成分を低減するために、
チップ状のコンデンサ９で行っている。なお、上記の高
周波信号処理装置１では、アンテナ回路３０１は、たと
えば、外付けのアンテナ部品等によって構成することが
できる。

【００１５】高周波信号処理装置１において、筐体２を
構成する上蓋３および下蓋４は、それぞれ誘電体からな
る外径が矩形状でかつ平板状の成形品であり、一方面に
それぞれ凹部３ａ，４ａが形成された成形品である。上
蓋３および下蓋４は、たとえば、０．３ｍｍ程度の所定
の肉厚を有しており、外周部には互いに接合される接合
部３ｃ，４ｃが形成されている。上蓋３および下蓋４
は、誘電体材料から形成されており、特に、高周波数領
域での電気特性が良好な誘電体材料でかつ成形性に優れ
た材料で形成することが好ましい。高周波数領域での電
気特性のうちでも、誘電正接（ｔａｎδ）が小さい、す
なわち、誘電損失が小さい材料が好ましい。このよう
な、高周波数領域での電気特性が良好な誘電体材料でか
つ成形性に優れた材料としては、たとえば、液晶ポリマ
等の有機系樹脂が挙げられる。また、液晶ポリマを用い
た場合には、回路部品を、たとえば、はんだを用いて実
装する観点から、耐熱性に優れ、シリコンやＧａＡｓ等
からなるベアチップが実装可能な熱膨張係数であるもの
を使用する。

【００１６】ＩＣチップ６，７は、たとえば、シリコン
やＧａＡｓ等の半導体からなるいわゆるベアチップであ
り、このベアチップの状態のＩＣチップ６，７は、下蓋
４の凹部４ａの表面に直接搭載されており、下蓋４の凹
部４ａの表面に形成された導電配線１３と電気的に接続
されている。

【００１７】導電配線１３は、たとえば、金や銅等の導
電材料から形成されており、成形品である筐体２の表面
に直接形成され、各回路部品や接地層１１と電気的に接
続されている。また、導電配線１３の所定パターンに形
成された一部がバンドパスフィルタＢＰＦ１を構成して
いる。接地層１１および１６も、導電配線１３と同様の
導電材料から形成されており、成形品である筐体２の表
面に直接形成されている。

【００１８】バンドパスフィルタＢＰＦ１は、誘電体で
ある下蓋４と、下蓋４の凹部４ａの表面に形成された所
定パターンの導電配線１３と、下蓋４の外側面４ｂに形
成された接地層１６によって構成されている。ここで、
図３はバンドパスフィルタＢＰＦ１を構成する導電配線
パターンの構造を示す図である。図３に示すバンドパス
フィルタＢＰＦ１は、線幅ｗの平行な導電配線パターン
２１、２２および２３を備えている、分布定数共振器か
らなるバンドパスフィルタである。導電配線パターン２
１、２２および２３の線幅ｗは、下蓋４の肉厚に応じた
値となっている。導電配線パターン２１と導電配線パタ
ーン２２との対向しない端部には、たとえば、ミリ波や
マイクロ波等の高周波信号の入出力端子Ｉ／Ｏと接続さ
れ、また、導電配線パターン２１と導電配線パターン２
２の中途に形成された接続部２１ａ、２２ａはそれぞれ
接地層１１に接続されている。

【００１９】導電配線パターン２１および２２は、同一
直線上に配置され、対向する端部が所定の距離Ｌ₂で離
隔しており、導電配線パターン２１および２２と導電配
線パターン２３とは所定の距離Ｌ₃で離隔している。ま
た、導電配線パターン２１および２２と導電配線パター
ン２３との対向部の長さＬ₁、導電配線パターン２１と
導電配線パターン２２との対向する端部間の距離Ｌ₂、
導電配線パターン２１および２２とこれらに接続される
接地層１１との間の距離Ｌ₃は、バンドパスフィルタＢ
ＰＦ１が所望の周波数特性を有するように適宜設定され
ている。

【００２０】次に、上記構成の高周波信号処理装置１の
製造方法について説明する。まず、筐体２を構成する上
蓋３および下蓋４を、たとえば、液晶ポリマ等の樹脂を
用いて、射出成形法によって成形する。

【００２１】射出成形された上蓋３および下蓋４への導
電配線１３、接地層１１および接地層１６の形成方法
は、種々の方法があるが、たとえば、ＭＩＤ(Molded In
terconnect Device)を製造する技術を用いて銅や金等の
導電材料を射出成形品の表面に直接形成することができ
る。ＭＩＤは、射出成形体の表面に、たとえば、無電解
めっき等の方法で導電材料を形成したものである。な
お、ＭＩＤの製造技術については、周知技術であるの
で、詳細な説明は省略する。

【００２２】次いで、導電配線１３、接地層１１および
接地層１６が形成された上蓋３および下蓋４にＩＣチッ
プ６，７等の回路部品を直接実装する。各回路部品の実
装には、周知の実装技術を用いることができる。

【００２３】各回路部品が上蓋３および下蓋４に実装さ
れたら、上蓋３、下蓋４の接合部３ｃおよび４ｃを互い
に接合する。上蓋３、下蓋４の接合部３ｃおよび４ｃの
接合には、たとえば、超音波溶着法を用いることができ
る。

【００２４】上蓋３および下蓋４が一体化されることに
よって筐体２の内部に形成される閉空間である収容部に
は、各回路部品が収容された状態となる。

【００２５】ここで、図４は上記構成の高周波信号処理
装置１に形成されたバンドパスフィルタＢＰＦ１の周波
数特性を高周波回路シミュレータを用いて計算して得ら
れたグラフである。なお、バンドパスフィルタＢＰＦ１
を構成する筐体２の下蓋４の形成材料は、ＧＨｚ帯域で
の比誘電率εｒが２．９，誘電正接ｔａｎδが０．０
０２５であるものを使用し、下蓋４の肉厚を０．３ｍｍ
とした。また、図３に示した導電配線パターン２１およ
び２２と導電配線パターン２３との対向部の長さＬ₁を
８．５ｍｍ程度、導電配線パターン２１と導電配線パタ
ーン２２との対向する端部間の距離Ｌ₂を２．０ｍｍ程
度、導電配線パターン２１および２２とこれらに接続さ
れる接地層１１との間の距離Ｌ₃を１．５ｍｍ程度とし
た。図４からわかるように、バンドパスフィルタＢＰＦ
１は通過帯域の中心周波数はおおよそ５ＧＨｚであり、
挿入損失は約１ｄＢである。なお、バンドパスフィルタ
ＢＰＦ１通過帯域周波数は、共振器長等を変えて設計す
ることにより、自由に設定することができる。

【００２６】以上のように、本実施形態によれば、分布
定数共振器から構成されるバンドパスフィルタＢＰＦ１
の導電配線パターン２１、２２および２３を誘電体から
なる筐体２の下蓋４の表面に直接形成することにより、
高周波信号処理装置１の回路を構成するチップ状の回路
部品を削減することができる。すなわち、バンドパスフ
ィルタの機能を有するチップ状の回路部品を筐体２の収
容部に実装するのに代えて、筐体２の表面に直接形成し
た導電配線パターン２１、２２および２３によってバン
ドパスフィルタを構成することで、筐体２の収容部にお
けるチップ状の回路部品の占める割合を低減でき、筐体
２の薄型化が可能になる。言い換えれば、高周波信号処
理装置１の回路をすべてチップ状の回路部品で構成し、
回路部品を前記収容部内に収容した場合に、たとえば、
シリコンチップやＧａＡｓチップ等のチップ状の回路部
品のうち、バンドパスフィルタのような筐体の収容部の
高さを支配する、すなわち、他の回路部品と比べて高い
回路部品の機能を代替する回路素子を筐体２に直接形成
された導電配線パターン２１、２２および２３によって
構成することで、筐体２の薄型化が可能になる。

【００２７】また、本実施形態によれば、誘電体である
筐体２に直接バンドパスフィルタを形成することで、部
品点数の削減、部品コストの低減ができ、高周波信号処
理装置１の軽量化も可能になる。また、本実施形態によ
れば、バンドパスフィルタの機能を有するチップ状の回
路部品を筐体２の収容部に実装するのに使用するはんだ
の量を低減でき、環境に与える影響を少なくできるとと
もに、高周波信号処理装置１自体の重量を軽量化でき
る。さらに、本実施形態によれば、ＩＣチップ６，７等
の高周波信号処理装置１の回路を構成するチップ状の回
路部品を実装用の基板を使用せず、直接筐体２に実装す
る構成としているため、実装用の基板の厚さだけ、筐体
２をさらに薄型化できる。

【００２８】また、本実施形態によれば、バンドパスフ
ィルタＢＰＦ１の導電配線パターン２１、２２および２
３を挟む上下の誘電体のうち、上部誘電体はエアーｒ
（空間）となっており、下部誘電体は下蓋４となってい
る。したがって、特に導電配線パターン２１、２２およ
び２３の上側の誘電体による損失は小さくできる。ま
た、バンドパスフィルタＢＰＦ１を作製後に仮にフィル
タ特性が設計からずれたりしても、導電配線パターン２
１、２２および２３のパターンカット等のトリミングを
容易に行うことができる。

【００２９】なお、本実施形態では、バンドパスフィル
タＢＰＦ１の導電配線パターン２１、２２および２３を
含め導電配線１３をすべて筐体２に直接形成する構成と
したが、たとえば、バンドパスフィルタＢＰＦ１の導電
配線パターン２１、２２および２３のみを直接筐体２に
形成し、他の導電配線１３は実装用の基板に形成して、
これらの接続をあとでハンダ付け等で行う構成とするこ
とも可能である。さらに、上述した実施形態では、筐体
に直接形成する回路として分布定数共振器型のバンドパ
スフィルタの場合について説明したが、他に集中定数
（Ｌ，Ｃ）型のものを形成してもよい。また、バンドパ
スフィルタに限らず、ローパスフィルタやハイパスフィ
ルタなど、他の機能を有する回路素子を形成してもよ
い。

【００３０】第２実施形態図５は、本発明の第２の実施形態に係る高周波信号処理
装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。本実施形態に係る高周波信号処
理装置３１は、基本的な構成については、上述した第１
の実施形態に係る高周波信号処理装置１と同様である
が、第１の実施形態に係る高周波信号処理装置１と異な
るのは、下蓋４のバンドパスフィルタＢＰＦ１の形成領
域４ｄの肉厚が他の部分よりも厚く形成されている点で
ある。この下蓋４のバンドパスフィルタＢＰＦ１の形成
領域４ｄは、下蓋４の凹部４ａの表面から突出してい
る。

【００３１】本実施形態に係る高周波信号処理装置３１
では、筐体２を構成する下蓋４の一部はバンドパスフィ
ルタＢＰＦ１を構成しているため、高周波信号処理装置
３１を薄型化するために筐体２の肉厚を薄くしていく
と、一定の周波数特性のバンドパスフィルタを得るため
には、これに応じて、バンドパスフィルタＢＰＦ１を構
成する図３に示した導電配線パターン２１、２２および
２３の線幅ｗも細くする必要がある。しかしながら、導
電配線パターン２１、２２および２３の線幅ｗを細くし
ていくと、導電配線パターン２１、２２および２３にお
ける抵抗が増加し、バンドパスフィルタＢＰＦ１におけ
る挿入損失も増加してしまう。

【００３２】このため、本実施形態では、図６に示すよ
うに、筐体２を構成する下蓋４の凹部４ａ表面のバンド
パスフィルタＢＰＦ１の形成領域４ｄの厚さを部分的に
厚くしている。筐体２を構成する下蓋４の凹部４ａ表面
のバンドパスフィルタＢＰＦ１の形成領域４ｄの厚さを
部分的に厚くすると、下蓋４の他の部分の厚さを薄くし
ていってもバンドパスフィルタＢＰＦ１を構成する導電
配線パターン２１、２２および２３の線幅ｗを細くする
必要がなく、線幅ｗをある程度確保することができる。
バンドパスフィルタＢＰＦ１を構成する導電配線パター
ン２１、２２および２３の線幅ｗがある程度確保できる
ことで、導電配線パターン２１、２２および２３の抵抗
値の上昇を抑制でき、バンドパスフィルタＢＰＦ１の挿
入損失の増加を防ぐことができる。

【００３３】一方、筐体２を構成する下蓋４の肉厚を薄
くしていくと、下蓋４自体の機械的強度も低下してしま
う。このため、バンドパスフィルタＢＰＦ１の形成領域
４ｄの厚さを部分的に厚くすることで、蓋４自体の機械
的強度の低下を防ぐことができる。すなわち、本実施形
態によれば、筐体２を構成する下蓋４の凹部４ａ表面の
バンドパスフィルタＢＰＦ１の形成領域４ｄの肉厚を部
分的に厚くすることで、筐体２を構成する下蓋４の肉厚
を薄くすることに起因するバンドパスフィルタＢＰＦ１
の挿入損失の増加および下蓋４自体の機械的強度も低下
を同時に抑制することができる。

【００３４】なお、筐体２を構成する下蓋４のバンドパ
スフィルタＢＰＦ１の形成領域４ｄの肉厚を部分的に厚
く形成するには、たとえば、上述したＭＩＤの製造技術
を用いることができる。すなわち、下蓋４を射出成形す
る際に、下蓋４の凹部４ａの表面から突出するように突
出部を一体に形成して、バンドパスフィルタＢＰＦ１の
形成領域４ｄを形成し、導電配線１３を下蓋４に直接形
成する際に、形成領域４ｄ上にバンドパスフィルタＢＰ
Ｆ１を構成する導電配線パターン２１、２２および２３
も同時に形成する。

【００３５】図７は、筐体２の形成領域４ｄの肉厚を部
分的に厚くしたバンドパスフィルタＢＰＦ１の周波数特
性を高周波回路シミュレータを用いて計算して得られた
グラフである。なお、バンドパスフィルタＢＰＦ１を構
成する導電配線パターンの形成されている下蓋４の誘電
体材料は、ＧＨｚ帯域での比誘電率εｒが２．９、誘電
正接ｔａｎδが０．００２５であるものを使用した。ま
た、筐体２の上蓋３および下蓋４の肉厚を０．３ｍｍ程
度とし、部分的厚肉部分の肉厚を１．０ｍｍ程度とし
た。図７からわかるように、バンドパスフィルタＢＰＦ
１の通過帯域の中心周波数は約５ＧＨｚ、挿入損失は約
０．５ｄＢである。このように、筐体２を構成する下蓋
４の分布定数型のバンドパスフィルタＢＰＦ１の形成領
域４ｄの肉厚を部分的に厚くすることで、電気特性的に
は挿入損失を低減することができる。また、全体的に薄
型化した筐体２において、バンドパスフィルタＢＰＦ１
の形成領域４ｄのように部分的に肉厚が厚い部分が存在
すると、筐体２自体の機械的強度を向上させることがで
きる。なお、バンドパスフィルタＢＰＦ１の通過帯域周
波数は、共振器長等を変えて設計することにより自由に
設定することができる。

【００３６】以上のように、本実施形態によれば、上述
した第１の実施形態と同様の効果に加えて、射出成形品
でありかつ誘電体である筐体のバンドパスフィルタＢＰ
Ｆ１等の回路素子の形成領域の肉厚を部分的に変更して
当該回路素子の特性を調整することができる。また、筐
体２の肉厚を部分的に変更することは、射出成形によっ
て容易にでき、また、回路素子の特性を調整するのに新
たな部品を使用することがないので、部品点数の増加を
抑えることができる。なお、本実施形態では、回路素子
として分布定数共振器型のバンドパスフィルタの場合に
ついて説明したが、他に集中定数（Ｌ，Ｃ）型のものを
形成してもよい。また、バンドパスフィルタに限らず、
ローパスフィルタやハイパスフィルタなど、他の機能を
有する回路素子を形成してもよい。

【００３７】第３実施形態図８は、本発明の第３の実施形態に係る高周波信号処理
装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。図８に示す高周波信号処理装置
４１は、上述した第１および第２の実施形態と同様に、
上蓋３および下蓋４からなる筐体２と、下蓋４の凹部４
ａの表面に直接形成された導電配線１３と、下蓋４の凹
部４ａの表面に直接形成された平板状の接地層１１と、
導電配線１３あるいは接地層１１と電気的に接続される
チップ状のコンデンサ９、チップ状のコイル１０、高周
波信号処理用のＩＣチップ６およびベースバンド信号処
理用のＩＣチップ７等からなる回路部品と、下蓋４の外
側面４ｂに形成された接地層１６とを備えている。ま
た、高周波信号処理装置４１は、上蓋３の外側面３ｂに
形成された接地層１７を備えている。さらに、導電配線
１３と同様に筐体２を構成する下蓋４の凹部４ａの表面
に直接形成された導電配線パターン４２，４３によって
構成されるバンドパスフィルタＢＰＦ２を備えている。
さらに、下蓋４の凹部４ａの表面の上記のバンドパスフ
ィルタＢＰＦ２の形成領域の周囲には、肉厚が他の部分
よりも厚く、凹部４ａの表面から所定の高さで突出した
突出部４５を備えている。なお、筐体２の形成材料およ
び製造方法等については、上述した実施形態において説
明したのと同様である。

【００３８】図９は、高周波信号処理装置４１に形成さ
れたバンドパスフィルタＢＰＦ２の周辺の構造を示す平
面図である。また、図１０は図９のＡ−Ａ線方向の断面
図であり、図１１は図９のＢ−Ｂ線方向の断面図であ
り、図１２は図９のＣ−Ｃ線方向の断面図であり、図１
３は図９のＤ−Ｄ線方向の断面図である。図９〜図１３
において、バンドパスフィルタＢＰＦ２を構成する導電
配線パターン４２，４３は、筐体２に直接形成された導
電配線１３４の一部として形成されており、また、一端
が開放され、他端が接地層１１によって短絡された２つ
の分布定数共振器を構成している。さらに、導電配線パ
ターン４２，４３は長さＬ₄が略λ／４の長さに設定さ
れている。なお、λは電磁波の波長である。また、この
バンドパスフィルタＢＰＦ２の構造は、周知のものであ
り詳細な説明については省略する。

【００３９】筐体２を構成する下蓋４の凹部４ａの表面
に形成された突出部４５は、導電配線パターン４２，４
３の周囲を囲むように形成されており、突出部４５の高
さは、少なくとも、上蓋３の凹部３ａの深さおよび下蓋
４の凹部４ａの深さを合わせた値よりも小さくなってい
る。突出部４５の開放端部側の表面には、接地層４８が
形成されている。この接地層４８は、たとえば、金や銅
等の導電材料から形成されており、突出部４５の上面４
５ａおよび側面４５ｂに形成されている。

【００４０】導電配線パターン４２，４３の一部は、図
１０に示すように、突出部４５の側面４５ｂおよび上面
４５ａに形成されている。このような下蓋４の凹部４ａ
の表面に形成された突出部４５および突出部４５への接
地層４８の形成方法は、たとえば、上述したＭＩＤの製
造技術を用いることができる。

【００４１】バンドパスフィルタＢＰＦ２は、導電配線
パターン４２，４３と、この導電配線パターン４２，４
３が形成されている誘電体からなる下蓋４と、下蓋４の
外側面４ｂに形成された接地層１６と、導電配線パター
ン４２，４３上に存在する空間とによって構成される分
布定数共振器からなるバンドパスフィルタである。この
バンドパスフィルタＢＰＦ２は、下蓋４に形成された接
地層１６および上蓋３の外側面３ｂに形成された接地層
１７によって上下から挟まれており、さらに、導電配線
パターン４２，４３の周囲を囲む下蓋４の突出部４５に
形成された接地層４８によって囲まれている。

【００４２】すなわち、バンドパスフィルタＢＰＦ２
は、接地層１６、接地層１７および接地層４８によって
電磁的にシールドされている。このように、バンドパス
フィルタＢＰＦ２をシールドしないと、不要波の発生に
よってバンドパスフィルタＢＰＦ２について所望のフィ
ルタ特性が得られない場合もあるが、本実施形態では不
要波の影響を極力抑制することができる構造となってい
る。

【００４３】図１４は、上述した高周波信号処理装置４
１のバンドパスフィルタＢＰＦ２のシールド構造を簡略
化したモデルである。図１４のモデルにおいては、いわ
ゆるインピーダンスステップ型の分布定数共振器を構成
している。また、図１５は、図１４のＥ−Ｅ線方向の断
面図であり、図１６は図１４のＦ−Ｆ線方向の断面図で
ある。図１４〜図１６において、バンドパスフィルタＢ
ＰＦ２を構成する導電配線パターン４２および４３は、
誘電体である下蓋４に形成されており、導電配線パター
ン４２および４３は接地層４９によって上下および周囲
を囲まれている。また、導電配線パターン４２および４
３の上側には、接地層４９との間に空間ＳＰが形成され
ている。

【００４４】図１７は、図１４〜図１６に示したモデル
のバンドパスフィルタの周波数特性を、電磁界シミュレ
ーションで求めた結果を示すグラフである。なお、電磁
界シミュレーションの条件として、導電配線パターン４
２および４３の長さＬ₄を約６ｍｍ、下蓋４と接地層４
９との間に形成される空間ＳＰの高さＨ₁を約１ｍｍ、
誘電体としての下蓋４の肉厚ｔを約０．３ｍｍとした。
下蓋４を形成する材料の比誘電率εｒを２．９、誘電正
接ｔａｎδを０．００２５とした。

【００４５】図１７からわかるように、図１４〜１６に
示すモデルのバンドパスフィルタの通過帯域の中心周波
数は７ＧＨｚ程度であり、挿入損失は約１ｄＢである。
なお、通過帯域周波数は、共振器長等を変えて設計する
ことにより、自由に設定することができる。

【００４６】以上のように、本実施形態では、上述した
第１および第２の実施形態と同様の効果に加えて、射出
成形品である下蓋４に形成された突出部４５の表面に接
地層４８を形成してバンドパスフィルタＢＰＦ２のシー
ルド構造を構成するため、シールド構造を比較的容易に
実現できる。すなわち、筐体２の肉厚を部分的に変更す
ることは射出成形によって容易にでき、筐体に直接形成
された回路素子の周囲を電気的に囲むシールド構造の形
成に容易に対応できるとともに、シールド構造を形成す
るのに、新たな部品を使用することがないので、部品点
数の増加を抑えることができる。また、本実施形態で
は、下蓋４に他の部分より肉厚が厚い突出部４５を形成
することで、下蓋４の機械的強度をも向上させることが
でき、結果として筐体２の機械的強度を向上させること
ができる。また、バンドパスフィルタを構成する導電配
線パターンを筐体２に直接形成することで、上述した実
施形態と同様の効果が得られることに加えて、導電配線
パターンを筐体２に直接形成するため、筐体２に形成し
た突出部４５への接地層４８の形成も導電配線パターン
の形成と同時に行うことができ、製造コストを低減する
ことができる。

【００４７】なお、本実施形態では、バンドパスフィル
タＢＰＦ２のシールド構造の一部を上蓋３の外側面３ｂ
に形成された接地層１７によって構成したが、接地層１
７を上蓋３の凹部３ａの表面に形成する構成としてもよ
い。また、本実施形態では、突出部４５を下蓋４に形成
する構成としたが、この突出部を上蓋３の凹部３ａ表面
に形成する構成としても良い。さらに、本実施形態で
は、下蓋４のバンドパスフィルタＢＰＦ２を構成する導
電配線パターン４２，４３の形成領域の肉厚は変更しな
かったが、たとえば、上述した第２の実施形態のよう
に、下蓋４のバンドパスフィルタＢＰＦ２の形成領域の
厚さを部分的に厚くする構成とすることも可能である。
また、本実施形態では、回路素子として分布定数共振器
型のバンドパスフィルタの場合について説明したが、他
に集中定数（Ｌ，Ｃ）型のものを形成してもよい。ま
た、バンドパスフィルタに限らず、ローパスフィルタや
ハイパスフィルタなど、他の機能を有する回路素子を形
成してもよい。

【００４８】第４実施形態図１８は、本発明の第４の実施形態に係る高周波信号処
理装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は断面図である。図１８に示す高周波信号処
理装置６１は、上述した第１の実施形態と同様に、上蓋
３および下蓋４からなる筐体２と、下蓋４の凹部４ａの
表面に直接形成された導電配線１３と、下蓋４の凹部４
ａの表面に直接形成された接地層１１と、導電配線１３
あるいは接地層１１と電気的に接続されるチップ状のコ
ンデンサ９、チップ状のコイル１０、高周波信号処理用
のＩＣチップ６およびベースバンド信号処理用のＩＣチ
ップ７等からなる回路部品と、下蓋４の外側面４ｂに形
成された平板状の接地層１６とを備えている。さらに、
本実施形態に係る高周波信号処理装置６１は、導電配線
１３のうち、下蓋４の接合部４ｃに形成された導電配線
パターン一部によって構成されるバンドパスフィルタＢ
ＰＦ３を備えている。なお、筐体２の形成材料および製
造方法等については、上述した実施形態において説明し
たのと同様である。

【００４９】筐体２を構成する下蓋４の接合部４ｃは、
下蓋４の他の部分の肉厚よりも厚く形成されている。こ
れは、高周波信号処理装置６１の筐体２を薄型化してい
く、すなわち、上蓋３および下蓋４の肉厚を薄くしてい
くと、上蓋３および下蓋４の機械的強度が低下し、たと
えば、筐体２の内部に収容される回路部品を保護する筐
体２の機能を発揮できなくなるおそれがある。このた
め、本実施形態では、下蓋４の接合部４ｃの肉厚を、た
とえば、１ｍｍ程度とし、他の部分の肉厚を０．３ｍｍ
程度としている。また、上蓋３の肉厚は、たとえば、
０．３ｍｍ程度としている。

【００５０】下蓋４の接合部４ｃの肉厚を肉厚を下蓋４
の他の部分の肉厚よりも厚くすると、接合部４ｃの接合
面４ｆは上蓋３の接合面３ｆよりも面積が広くなり、接
合部４ｃの接合面４ｆと上蓋３の接合面３ｆとを接合す
ると、接合面４ｆと接合面３ｆとが接触する接触部分Ｓ
１と、接合面４ｆには上蓋３の接合面３ｆと接触しない
余剰部分Ｓ２とが発生する。

【００５１】本実施形態では、この下蓋４の接合面４ｆ
の余剰部分Ｓ２に上記したバンドパスフィルタＢＰＦ３
を構成する導電配線パターンを直接形成する。すなわ
ち、筐体２の機械的強度の補強のために形成した厚肉部
である下蓋４の接合部４ｃに発生した余剰部分Ｓ２にバ
ンドパスフィルタＢＰＦ３を構成する導電配線パターン
を形成する。バンドパスフィルタＢＰＦ３を構成する導
電配線パターンは、その他の導電配線１３と同様に、銅
・金などの導電材料で形成する。

【００５２】図１９は、バンドパスフィルタＢＰＦ３の
導電配線パターンの構造を示す図である。図１９に示す
バンドパスフィルタＢＰＦ３は、図３に示したバンドパ
スフィルタＢＰＦ１と同様の構造の分布定数共振器から
なるバンドパスフィルタであり、線幅ｗの平行な導電配
線パターン６２、６３および６４を備えている。なお、
図１９に示すバンドパスフィルタＢＰＦ３は、図１８に
示したように、下蓋４の接合部４ｃの矩形状の余剰部分
Ｓ２の形状に沿って形成されているため、実際には中途
で折り曲げられて形成される。

【００５３】導電配線パターン６２、６３および６４の
線幅ｗは、下蓋４の肉厚、すなわち、下蓋４の接合部４
ｃの肉厚に応じた値となっている。導電配線パターン６
２と導電配線パターン６３との対向しない端部には、た
とえば、ミリ波やマイクロ波等の高周波信号の入出力端
子Ｉ／Ｏと接続され、また、導電配線パターン６２と導
電配線パターン６３の中途に形成された接続部６２ａ、
６３ａはそれぞれ接地層１１に接続されている。

【００５４】また、導電配線パターン６２および６３と
導電配線パターン６４との対向部の長さＬ₆、導電配線
パターン６２と導電配線パターン６３との対向する端部
間の距離Ｌ₇、導電配線パターン６２および６３とこれ
らに接続される接地層１１との間の距離Ｌ₈は、バンド
パスフィルタＢＰＦ３が所望の周波数特性を有するよう
に適宜設定されている。

【００５５】図２０は、図１９に示したモデルの分布定
数型のバンドパスフィルタＢＰＦ３の周波数特性を、高
周波回路シミュレータを用いて計算した結果を示すグラ
フである。なお、バンドパスフィルタＢＰＦ３を構成す
る導電配線パターン６２、６３および６４の形成されて
いる誘電体である下蓋４の形成材料の比誘電率εｒは
２．９、誘電正接ｔａｎδは０．００２５とした。さら
に、導電配線パターン６２および６３と導電配線パター
ン６４との対向部の長さＬ₆は約１８．５ｍｍ、導電配
線パターン６２と導電配線パターン６３との対向する端
部間の距離Ｌ₇は約４ｍｍ、導電配線パターン６２およ
び６３とこれらに接続される接地層１１との間の距離Ｌ
₈は約７．５ｍｍとした。図２０からわかるように、上
記の条件のバンドパスフィルタＢＰＦ３の通過帯域の中
心周波数はおおよそ２．５ＧＨｚであり、挿入損失は約
０．４ｄＢである。なお、通過帯域周波数は、共振器長
等を変えて設計することにより、自由に設定することが
できる。

【００５６】以上のように、本実施形態によれば、高周
波信号処理装置６１の筐体２の薄型化によって発生する
筐体２の機械的強度の低下を防ぐために筐体２を構成す
る下蓋４の接合部４ｃの肉厚を部分的に厚くし、接合部
４ｃに生じた余剰部分Ｓ２にバンドパスフィルタＢＰＦ
３を構成する導電配線パターン６２，６３および６４を
形成する。このように、通常利用されることがない下蓋
４の接合部４ｃの余剰部分Ｓ２に導電配線パターン６
２，６３および６４を形成することで、下蓋４の凹部４
ａの利用可能な面積を増加させることができ、結果とし
て、筐体２の機械的強度を保ちつつ筐体２の面積および
体積の縮小化が可能となる。すなわち、上述した第１〜
第３実施形態では、下蓋４の凹部４ａの表面にバンドパ
スフィルタＢＰＦ１またはＢＰＦ２を直接形成すること
により、筐体２の薄型化を達成することができるが、本
実施形態によれば、筐体２の薄型化に加えて、筐体２の
面積および体積のさらなる縮小化が可能となる。

【００５７】また、本実施形態によれば、下蓋４の接合
部４ｃの肉厚を他の部分よりも厚くしているため、上述
した第２の実施形態と同様の作用によって、バンドパス
フィルタＢＰＦ３の挿入損失を低減することができる。
さらに、本実施形態によれば、誘電体である筐体２を構
成する下蓋４の接合部４ｃと、この下蓋４の接合部４ｃ
に直接形成された導電配線パターン６２，６３および６
４と、下蓋４の外側面４ｂに形成させた接地層１６と、
導電配線パターン６２，６３および６４の上部に存在す
る空間とによって分布定数共振器からなるバンドパスフ
ィルタＢＰＦ３を構成しており、導電配線パターン６
２，６３および６４の上部が空間（エア）となっている
ため、バンドパスフィルタＢＰＦ３の誘電体による挿入
損失をさらに低減できる。

【００５８】なお、本実施形態では、回路素子として分
布定数共振器型のバンドパスフィルタの場合について説
明したが、他に集中定数（Ｌ，Ｃ）型のものを形成して
もよい。また、バンドパスフィルタに限らず、ローパス
フィルタやハイパスフィルタなど、他の機能を有する回
路素子を形成してもよい。また、本実施形態では、筐体
２を構成する下蓋４の接合部４ｃは、すべての領域を厚
肉化する構成について示したが、これに限らず、必要な
部分のみを厚肉化し、この厚肉化によって発生する余剰
部分に導電配線パターンを直接形成する構成することも
可能である。

【００５９】さらに、本実施形態では、筐体２を構成す
る下蓋４の接合部４ｃのうち、上蓋３の接合部３ｃの接
合面３ｆに接触しない余剰部分に導電配線パターンを直
接形成する構成としたが、たとえば、下蓋４の接合部４
ｃの接合面４ｆと上蓋３の接合部３ｃの接合面３ｆとの
間に形成する、すなわち、誘電体である上蓋３と下蓋４
の接合部３ｃおよび４ｃとで導電配線パターンを挟み込
む構成としてもよい。この場合には、バンドパスフィル
タＢＰＦ３の誘電体による損失は増加する傾向となる
が、筐体２の面積および体積を縮小化するうえでさらに
効果的である。また、本実施形態では、下蓋４の外側面
４ｂの全面に平板状の接地層１６を形成する構成とした
が、下蓋４の外側面４ｂのバンドパスフィルタＢＰＦ３
の形成領域に対応する領域のみに接地層１６を形成する
構成としてもよい。さらに、本実施形態では、バンドパ
スフィルタＢＰＦ３を構成する導電配線パターンをすべ
て厚肉部分に形成したが、たとえば、導電配線パターン
をすべて形成するための面積が足りない場合には、一部
を厚肉部分に形成し残りを下蓋４の凹部４ａの表面等に
形成する構成とすることも可能である。

【００６０】第５実施形態図２１は、本発明の第５の実施形態に係る高周波信号処
理装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は断面図である。本実施形態では、筐体に直
接形成する回路素子として上述の実施形態のようなバン
ドパスフィルタに代えてアンテナ素子を形成する場合に
ついて説明する。図２１において、高周波信号処理装置
７１は、上蓋３および下蓋４からなる筐体２と、下蓋４
の凹部４ａの表面に直接形成された導電配線１３と、下
蓋４の凹部４ａの表面に直接形成された平板状の接地層
１１と、導電配線１３あるいは接地層１１と電気的に接
続されるチップ状のコンデンサ９、チップ状のコイル１
０、高周波信号処理用のＩＣチップ６およびベースバン
ド信号処理用のＩＣチップ７等からなる回路部品とを備
えている。

【００６１】本実施形態に係る高周波信号処理装置７１
では、上述した第１〜第４の実施形態とは異なり、バン
ドパスフィルタを筐体２の直接形成するのではなく、チ
ップ状の回路部品８０として下蓋４の凹部４ａに搭載し
ている。さらに、高周波信号処理装置７１は、下蓋４の
長手方向の一端部の外側面に所定のパターンに形成され
た導電配線パターン７３によって構成されるアンテナ素
子ＡＮＴを備えている。また、下蓋４の凹部４ａの表面
の下蓋４の長手方向の一端部側には、導電配線パターン
７３の形成領域に対応した断面が矩形状の誘電体部材７
２が固着されている。また、下蓋４の一側面には、導電
配線パターン７３に連続して平板状の接地８２が形成さ
れている。

【００６２】一方、高周波信号処理装置７１は、アンテ
ナ素子ＡＮＴの形成側とは反対側の上蓋３の端部の外側
面に、たとえば、パーソナルコンピュータ等の情報機器
と接続される接続端子７５が形成されている。

【００６３】高周波信号処理装置７１では、図２におい
て説明した高周波回路３００の備えるアンテナ回路３０
１、バンドパスフィルタ回路３０２、ＲＦ回路３０２お
よびＢＢ回路３０４の機能を一体的に具備している。す
なわち、アンテナ回路３０１は筐体２に直接形成された
アンテナ素子ＡＮＴによって構成され、バンドパスフィ
ルタ回路３０２はチップ状の回路部品８０によって構成
され、ＲＦ回路３０２はＩＣチップ６で構成され、ＢＢ
回路３０４はＩＣチップ７で構成されている。

【００６４】図２２は上記構成の高周波信号処理装置７
１のアンテナ素子ＡＮＴを構成する導電配線パターン７
３の形成箇所の構造を示す平面図であり、図２３は図２
２の矢印Ｇ側から見た側面図であり、図２４は図２２の
Ｈ−Ｈ線方向の断面図であり、図２５は図２２の矢印Ｊ
方向から見た側面図であり、図２６は図２２のＫーＫ線
方向の断面図である。図２２〜図２６において、アンテ
ナ素子ＡＮＴを構成する導電配線パターン７３は、筐体
２の下蓋４の長手方向の一端側の外側面４ｋの全域およ
び下蓋４の短手方向の外側面４ｌの一部に直接形成され
ている。この導電配線パターン７３の下蓋４の外側面４
ｋに形成された側の端部７３ｃは、開放されており、導
電配線パターン７３の下蓋４の外側面４ｌに形成された
側の端部７３ｂは外側面４ｌに形成された接地層８２と
短絡している。

【００６５】また、導電配線パターン７３の一部である
給電用配線パターン７３ａは、下蓋４の外側面４ｌから
下蓋４の内部を貫通し、下蓋４の凹部４ａの表面に伸び
ており、図２１に示したバンドパスフィルタとしての回
路部品８０に電気的に接続されている。このアンテナ素
子ＡＮＴを構成する導電配線パターン７３は、いわゆ
る”逆Ｆ型”と呼ばれているものである。導電配線パタ
ーン７３は、たとえば、銅等の導電材料によって形成さ
れるが、導電配線パターン７３を、たとえば、絶縁性材
料等によってコーティングし、筐体２の外部に露出した
部分の腐食等を防止する構成とすることも可能である。

【００６６】誘電体部材７２は、下蓋４の導電配線パタ
ーン７３の形成領域に対応して、下蓋４の凹部４ａの壁
面に密着するように固定されている。この誘電体部材７
２は、所定の比誘電率の誘電体材料、たとえば、セラミ
ック、ガラス等といった無機系材料や、エポキシ、テフ
ロン等の有機系材料からなる。

【００６７】誘電体部材７２の下蓋４の凹部４ａへの固
定方法は、たとえば、絶縁性の接着剤を使って接着する
等方法を採用することができる。また、誘電体部材７２
を固定する下蓋４の凹部４ａの表面には、上記の給電用
配線パターン７３ａが表面から突出するように形成され
ているので、誘電体部材７２の固定面である下面に適度
な座ぐりを形成しておくことが好ましい。

【００６８】誘電体部材７２として、たとえば、比誘電
率の高い材料を配置すれば、アンテナ素子ＡＮＴの波長
短縮の効果が大きくなり、アンテナ素子ＡＮＴの共振器
長を短くでき、小型化にすることが可能となる。逆に、
誘電体部材７２として、比誘電率の低い材料を配置すれ
ば、アンテナ素子ＡＮＴの共振器長を長くすることがで
きる。

【００６９】図２７は、上記構成の高周波信号処理装置
７１のアンテナ素子ＡＮＴの入力インピーダンス特性を
電磁界シミュレータを用いて計算するためのモデルの一
例である。図２７において、矢印Ｊは図２１の矢印Ｊの
向きに対応しており、アンテナ素子ＡＮＴのモデルは、
筐体２の上蓋３の一部に対応する誘電体９２と、筐体２
の下蓋４の一部に対応する誘電体９３と、これら誘電体
９２および９３に隣接する上記の誘電体部材７２に対応
する誘電体９４および９５と、上記の導電配線パターン
７３に対応し誘電体９３および誘電体９５に対して設け
られた導電配線パターン９１と、上記の給電用配線パタ
ーン７３ａに対応し誘電体９５に対して設けられた導電
配線パターン９１ａとを備えている。

【００７０】図２８は、図２７に示すようなアンテナ素
子ＡＮＴのモデルを用いてアンテナ素子ＡＮＴの入力イ
ンピーダンス特性を電磁界シミュレータを用いて計算し
た結果を示すグラフである。なお、アンテナ素子ＡＮＴ
の幅Ｌ₁₀は、２０ｍｍ程度とし、上蓋３および下蓋４に
相当する誘電体９２、９３の比誘電率εｒを２．９、誘
電正接ｔａｎδを０．００２５とした。また、誘電体部
材７２に対応する誘電体９４および９５の比誘電率εｒ
を５０、誘電正接ｔａｎδを０．００５とした。図２８
からわかるように、アンテナ素子ＡＮＴの共振周波数は
おおよそ６ＧＨｚである。なお、共振周波数や帯域は、
アンテナ素子ＡＮＴの共振器長や誘電体部材７２の材
料、厚さ等々を変えて設計することにより、自由に設定
することができる。

【００７１】ところで、上記構成の高周波信号処理装置
７１の適用対象は、たとえば、ＩＥＥＥの８０２．１１
規格に基づいた無線ＬＡＮカードとしてパーソナルコン
ピュータ等の情報機器やオーディオ機器などの電子機器
である。このような電子機器には、通常、カード状の高
周波信号処理装置７１を電子機器の筐体内に装着するた
めの差し込み口が設けられている。たとえば、図２９
（ａ）に示すように、電子機器の筐体１０１に設けられ
た差し込み口１０４を通じてカード状の高周波信号処理
装置７１を挿入し、筐体１０１内に設けられたコネクタ
１０２の接続端子１０３に高周波信号処理装置７１の筐
体２の端部に形成された接続端子７５が接触し、高周波
信号処理装置７１と電子機器とが電気的に接続される。

【００７２】このような電子機器の筐体１０１は、電磁
波対策上、金属シールドが施されている構造のものがほ
とんどである。このため、たとえば、高周波信号処理装
置７１が電子機器に装着された状態において、高周波信
号処理装置７１のアンテナ素子ＡＴＮ部分も含めて筐体
１０１内に収容されると、アンテナ素子としての電波の
受信および／または放射が、筐体１０１の金属シールド
に反射されて満足に行うことができないことがある。

【００７３】本実施形態では、高周波信号処理装置７１
のアンテナ素子ＡＴＮを構成する導電配線パターン７３
を、高周波信号処理装置７１の筐体２の接続端子７５の
形成側とは反対側の端部に形成してあり、かつ、平面状
に形成してある。このため、たとえば、図２９（ｂ）に
示すように、高周波信号処理装置７１を筐体１０１内の
コネクタ１０２に装着した状態で高周波信号処理装置７
１のアンテナ素子ＡＴＮ部分のみを筐体１０１外に突出
させることができる。あるいは、突出させなくてもアン
テナ素子ＡＴＮのみを筐体の外部の自由空間に露出させ
ることができる。高周波信号処理装置７１のアンテナ素
子ＡＴＮ部分のみを筐体１０１外に突出あるいは、露出
させることで、筐体１０１に施された金属シールドの影
響を極力避けることができ、アンテナ素子ＡＴＮによる
電波の受信および放射を行いやすい構成となっている。

【００７４】以上のように、本実施形態によれば、筐体
２に導電配線パターン７３を形成してアンテナ素子ＡＴ
Ｎを構成して電波の受信あるいは放射機能を高周波信号
処理装置７１に一体的に具備させることにより、アンテ
ナ素子ＡＴＮをチップ状のアンテナ部品を筐体２に外付
けする場合に比較して、高周波信号処理装置７１の面積
および体積の縮小化および筐体２の薄型化が可能とな
る。また、アンテナ素子ＡＴＮを構成する導電配線パタ
ーン７３の形成領域に対応して筐体２の下蓋４に誘電体
部材７５を設けることで、任意の特性のアンテナ素子Ａ
ＴＮを設計でき、かつ、アンテナ素子ＡＮＴの共振器長
を任意に調整することができる。すなわち、誘電体部材
７２の比誘電率を、製造する高周波信号処理装置７１の
寸法や形体に合わせて選択すれば良く、アンテナ素子Ａ
ＴＮの設計の幅が広がるといえる。

【００７５】本実施形態では、アンテナ素子ＡＴＮを構
成する導電配線パターン７３の近傍に誘電体部材７２を
設ける構成としたが、誘電体部材７２を設けなくとも所
望の特性のアンテナ素子ＡＴＮを構成することができる
場合には、誘電体部材７２は当然不要である。また、誘
電体部材７２を設けない場合にも、誘電体である筐体２
（下蓋４）のうちアンテナ素子ＡＴＮを構成する導電配
線パターン７３を形成する形成領域の肉厚を部分的に調
整することで、アンテナ素子ＡＴＮの特性を調整するこ
とが可能である。すなわち、アンテナ素子ＡＴＮに望ま
れる特性に応じて自由に筐体２の肉厚の設計値を変更す
ればよい。さらに、本実施形態によれば、アンテナ素子
ＡＴＮを構成する導電配線パターン７３が筐体２の一端
側の外側面に平面的に形成されるので、高周波信号処理
装置７１が電子機器に差し込まれても、電子機器の差し
込み口からアンテナ素子ＡＴＮのみを外部に露出させる
ことができ、電波の受信・放射を行いやすい。

【００７６】また、本実施形態では、アンテナ素子ＡＴ
Ｎを構成する導電配線パターン７３を筐体２の外側面に
形成したが、要求仕様によっては、たとえば、筐体２を
構成する上蓋３の凹部３ａの表面や下蓋４の凹部４ａの
表面に形成することも可能である。

【００７７】なお、本実施形態に係る高周波信号処理装
置７１では、バンドパスフィルタとして機能する回路部
品８０を下蓋４に直接実装したが、上述した第１〜第４
の実施形態において説明したように、回路部品８０に代
えてバンドパスフィルタを筐体２に導電配線パターンに
よって直接形成する構成とすることも可能である。この
ような構成とすることにより、高周波信号処理装置７１
をさらに小型化、薄型化することが可能である。

【００７８】以上、本発明の種々の実施形態について説
明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、筐体に直接形成する回路素子と
して、バンドパスフィルタやアンテナ素子の場合につい
て説明したが、このような受動素子以外の受動素子を形
成することも可能であり、また、受動素子以外にも電源
をもつ能動素子についても形成可能である。また、上述
した各実施形態において説明した技術を適宜組み合わせ
ることで、さらに筐体２の薄型化、軽量化、小型化を図
ることができる。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、所定の機能を果たす回
路を構成する回路部品を内蔵し、たとえば、フィルタや
アンテナ等の回路素子を一体化してモジュール化した高
周波信号処理装置の薄型化、小型化、軽量化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波信号処理
装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。

【図２】高周波回路の一例を示す構成図である。

【図３】筐体に形成されたバンドパスフィルタの構成を
示す図である。

【図４】筐体に形成されたバンドパスフィルタの周波数
特性を示すグラフである。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る高周波信号処理
装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。

【図６】下蓋の一構成例を示す平面図である。

【図７】筐体に形成されたバンドパスフィルタの周波数
特性を示すグラフである。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る高周波信号処理
装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。

【図９】筐体に形成されたバンドパスフィルタの構成を
示す平面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線方向の断面図である。

【図１１】図９のＢ−Ｂ線方向の断面図である。

【図１２】図９のＣ−Ｃ線方向の断面図である。

【図１３】図９のＤ−Ｄ線方向の断面図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態に係るバンドパスフ
ィルタのシールド構造を簡略化したモデルを示す平面図
である。

【図１５】図１４のＥ−Ｅ線方向の断面図である。

【図１６】図１４に示すバンドパスフィルタのＦ−Ｆ線
方向の断面図である。

【図１７】図１４に示すバンドパスフィルタの周波数特
性を示すグラフである。

【図１８】本発明の第４の実施形態に係る高周波信号処
理装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は断面図である。

【図１９】筐体に形成されたバンドパスフィルタの構成
を示す平面図である。

【図２０】筐体に形成されたバンドパスフィルタの周波
数特性を示すグラフである。

【図２１】本発明の第５の実施形態に係る高周波信号処
理装置の構造を示す図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は断面図である。

【図２２】図２１のアンテナパターンの形成部分の構造
の詳細を示す平面図である。

【図２３】図２２のアンテナパターンを矢印Ｇの方向か
ら見た図である。

【図２４】図２２のアンテナパターンをＨ−Ｈ線方向の
断面図である。

【図２５】図２２のアンテナパターンを矢印Ｊの方向か
ら見た図である。

【図２６】図２２のアンテナパターンを矢印Ｋの方向か
ら見た図である。

【図２７】本発明の第５の実施形態に係るアンテナのイ
ンピーダンス特性をシミュレートするためのモデルを示
す図である。

【図２８】図２７に示すモデルのアンテナの入力インピ
ーダンス特性を示すグラフである。

【図２９】アンテナ素子が形成された高周波信号処理装
置の筐体１０１への装着方法を説明するための図であ
る。

【図３０】モジュール化された高周波信号処理装置の構
造の一例を示す図である。

【図３１】図３０に示す高周波信号処理装置にアンテナ
機能を付加した高周波信号処理装置の構成の一例を示す
図である。

【符号の説明】

１，３１，４１，６１、７１…高周波信号処理装置、２
…筐体、３…上蓋、３ａ…凹部、４…下蓋、４ａ…凹
部、６，７…ＩＣチップ、９…コンデンサ、１０…コイ
ル、１１…接地層、１３…導電配線、１６，１７…接地
層、ＢＰＦ１，ＢＰＦ２，ＢＰＦ３…分布定数型バンド
パスフィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 1/38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波回路を収容する収容部を有する誘電
体材料からなる筐体と、前記筐体に直接形成された導電配線パターンによって構
成され、前記高周波回路に接続されるアンテナ素子とを
有する高周波信号処理装置。
【請求項２】前記筐体は、前記アンテナ素子を構成する
導電配線パターンの近傍に、前記筐体とは異なる材料か
らなる前記アンテナ素子の特性を決定する誘電体が設け
られている請求項１に記載の高周波信号処理装置。
【請求項３】前記誘電体は、前記収容部内に設けられて
いる請求項２に記載の高周波信号処理装置。
【請求項４】前記誘電体は、その誘電率によって前記ア
ンテナ素子の共振器長を規定している請求項３に記載の
高周波信号処理装置。
【請求項５】前記誘電体は、絶縁材料からなる接着剤に
よって前記筐体に接合されている請求項２に記載の高周
波信号処理装置。
【請求項６】前記アンテナ素子を構成する導電配線パタ
ーンは、前記筐体の外側面に直接形成されている請求項
１に記載の高周波信号処理装置。
【請求項７】前記アンテナ素子を構成する導電配線パタ
ーンの給電用パターンは、前記筐体の外側面に直接形成
されている導電配線パターンと前記筐体の収容部内に収
容された所定の回路部品とを電気的に接続するように、
前記筐体内を貫通している請求項６に記載の高周波信号
処理装置。
【請求項８】前記アンテナ素子を構成する導電配線パタ
ーンは、逆Ｆ型のパターンに形成されている請求項１に
記載の高周波信号処理装置。
【請求項９】前記アンテナ素子を構成する導電配線パタ
ーンは、前記筐体の一方端部の外側面に直接形成されて
おり、前記筐体の他方端部の外側面には、前記回路と情報機器
とを接続する接続端子が形成されている請求項１に記載
の高周波信号処理装置。
【請求項１０】前記アンテナ素子を構成する導電配線パ
ターンは、前記情報機器に装着された状態で、前記情報
機器の筐体が備える差し込み口から外部に突出している
請求項９に記載の高周波信号処理装置。
【請求項１１】前記アンテナ素子を構成する導電配線パ
ターンの表面には、保護膜が形成されている請求項１に
記載の高周波信号処理装置。
【請求項１２】前記筐体の前記アンテナ素子を構成する
導電配線パターンの形成領域の肉厚が当該筐体の他の部
分と異なっている請求項１に記載の高周波信号処理装
置。
【請求項１３】前記筐体の前記アンテナ素子を構成する
導電配線パターンの形成領域の肉厚が部分的に厚肉化さ
れている請求項１２に記載の高周波信号処理装置。
【請求項１４】前記筐体の部分的に肉厚の異なる部分の
厚さに応じて前記アンテナ素子の特性が決定されている
請求項１２に記載の高周波信号処理装置。
【請求項１５】前記筐体は、平板状でかつ矩形状の第１
および第２の蓋体を有し、前記第１および第２の蓋体は、外周部に互いに接合され
る接合部を備え、かつ、前記第１および第２の蓋体の互
いに対向する各対向面にそれぞれ凹部を備え、当該凹部
によって前記収容部を構成しており、前記アンテナ素子を構成する導電配線パターンは、前記
第１および第２の蓋体の少なくとも一方の外側面に部分
的に形成されている請求項１に記載の高周波信号処理装
置。
【請求項１６】前記第１および第２の蓋体の少なくとも
一方の凹部の内壁面に沿って当該第１および第２の蓋体
の形成材料とは異なる材料からなる誘電体が密着固定さ
れている請求項１５に記載の高周波信号処理装置。
【請求項１７】前記第１および第２の蓋体の少なくとも
一方の凹部の内壁面に沿って当該第１および第２の蓋体
の肉厚が部分的に厚肉化されている請求項１５に記載の
高周波信号処理装置。
【請求項１８】前記第１および第２の蓋体の対向面の少
なくとも一方に、前記導電配線が直接形成されており、
かつ、前記回路部品が搭載されている請求項１５に記載
の高周波信号処理装置。
【請求項１９】前記筐体の形成材料は、液晶ポリマであ
る請求項１に記載の高周波信号処理回路。
【請求項２０】前記筐体は、射出成形品である請求項１
９に記載の高周波信号処理装置。
【請求項２１】前記高周波回路を構成する回路部品は、
ベアチップとして前記筐体の収容部の内面に搭載されて
いる請求項１に記載の高周波信号処理装置。
【請求項２２】前記高周波回路は、マイクロ波帯または
ミリ波帯以上の高周波信号を処理する請求項１に記載の
高周波信号処理装置。
【請求項２３】前記高周波回路は、ベースバンド信号を
処理するベースバンド信号処理回路と、ベースバンド信号を高周波信号に変調し、あるいは、高
周波信号をベースバンド信号に復調する高周波信号処理
回路と、所定の周波数帯の高周波信号のみを通過させて前記高周
波信号処理回路に出力し、あるいは、前記高周波信号処
理回路から出力される信号のうち所定の周波数帯の高周
波信号のみを通過させて出力するバンドパスフィルタ回
路と、電磁波を受信して前記バンドパスフィルタ回路へ出力
し、あるいは、前記バンドパスフィルタ回路から出力さ
れる高周波信号を放射するアンテナ回路と、を有し、前記アンテナ回路は、導電配線パターンによって前記筐
体に直接形成され、前記バンドパスフィルタ回路、ベースバンド信号処理回
路および高周波信号処理回路は、前記筐体の収容部にチ
ップ状の回路部品として搭載されている請求項１に記載
の高周波信号処理装置。
【請求項２４】外周部に互いに接合される接合部を備
え、かつ、互いに対向する各対向面の少なくとも一方に
凹部を備える第１および第２の蓋体を成形する工程と、前記第１および第２の蓋体の少なくとも一方に高周波回
路に接続されるアンテナ素子を構成する導電配線パター
ンおよび当該高周波回路を電気的に接続する導電配線を
直接形成する工程と、前記高周波回路の回路部品を少なくとも第１および第２
の蓋体の一方の凹部に搭載する工程と、前記第１および第２の蓋体の接合部を接合する工程とを
有する高周波信号処理装置の製造方法。
【請求項２５】前記第１および第２の蓋体を接合する工
程は、超音波溶着法によって接合する請求項２５に記載
の高周波信号処理装置の製造方法。