JP2007274498A

JP2007274498A - Mobile terminal

Info

Publication number: JP2007274498A
Application number: JP2006099325A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Nishio; 則和西尾
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP4800817B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile terminal comprising a broadcast receiving function, which can be small-sized and costs of which can be reduced compared with that of the prior art. <P>SOLUTION: A mobile phone 1 uses a ground plane 521 connected with a ground terminal of a CPU 56 or an oscillator 57 as an antenna for FM broadcast reception. The ground plane 521 and an antenna terminal 551 of an FM circuit 55 are connected, a ground plane 522 and a ground terminal 561 are connected and a coil 58 in charge of the role of a band-pass filter is connected between ground planes 521, 522. The ground plane 522 and a minus electrode of a battery are then connected. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、放送受信機能を備えた携帯端末機に関する。 The present invention relates to a portable terminal having a broadcast receiving function.

現在、ＴＶ放送やＦＭ／ＡＭ等のラジオ放送を受信する放送受信機能を備えた携帯端末機（例えば、下記の特許文献１に開示されている携帯電話機）が普及している。
放送受信機能を備えた携帯電話機は、通話及びデータの送受信用のアンテナ（例えば、ホイップアンテナ及びヘリカルアンテナ等）とは別に放送受信用アンテナを備えている。
図７は、ＦＭ放送受信機能を備えた携帯電話機筐体内に収められている多層基板の平面図である。 At present, portable terminals (for example, mobile phones disclosed in Patent Document 1 below) having a broadcast receiving function for receiving radio broadcasts such as TV broadcasts and FM / AM are widely used.
A mobile phone having a broadcast receiving function includes a broadcast receiving antenna separately from antennas for transmitting and receiving calls and data (for example, a whip antenna and a helical antenna).
FIG. 7 is a plan view of a multilayer substrate housed in a mobile phone housing having an FM broadcast receiving function.

同図に示す多層基板１００の表面には、１〜２ｍｍ程度の幅と、５０〜７０ｍｍ程度の長さを有する長尺状の板金をくの字に曲げた形状のＦＭ受信用アンテナ１０２が形成されている。また、多層基板１００の内部には、金属面であるグランドプレーン１０１が形成されたグランド層（図示せず）が含まれている。図７ではグランドプレーン１０１を点線で透過的に示している。 On the surface of the multilayer substrate 100 shown in the figure, an FM receiving antenna 102 having a shape in which a long sheet metal having a width of about 1 to 2 mm and a length of about 50 to 70 mm is bent into a square shape is formed. Has been. The multilayer substrate 100 includes a ground layer (not shown) on which a ground plane 101 that is a metal surface is formed. In FIG. 7, the ground plane 101 is transparently shown by a dotted line.

ＦＭ受信用アンテナ１０２の利得を大きくするために、図７に示すように、ＦＭ受信用アンテナ１０２とグランドプレーン１０１との間に１〜２ｍｍ程度の間隔（図７において斜線で示した間隔確保領域）をとった基板レイアウトがなされている。
特開２００３−２７３９７８号公報 In order to increase the gain of the FM receiving antenna 102, as shown in FIG. 7, an interval of about 1 to 2 mm between the FM receiving antenna 102 and the ground plane 101 (an interval securing area indicated by hatching in FIG. The board layout is taken.
JP 2003-273978 A

ところで、従来より携帯端末機は、多機能化と共に小型化、低コスト化も求められており、上述のＦＭ放送受信機能を備えた携帯電話機についても同様の要求が求められている。
そこで本発明は、従来機より小型化及び低コスト化を実現することができる放送受信機能を備えた携帯端末機を提供することを目的とする。 Conventionally, portable terminals have been required to be miniaturized and cost-reduced as well as to be multifunctional, and the same requirements have been demanded for mobile phones having the FM broadcast receiving function described above.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mobile terminal device having a broadcast receiving function that can be reduced in size and cost as compared with conventional devices.

前記目的を達成するために、本発明に係る携帯端末機は、放送受信機能を備えた携帯端末機であって、放送受信回路を含む複数の回路が実装された基板とを備え、前記基板には、第１のグランドプレーンと第２のグランドプレーンとが分離して形成され、第１及び第２のグランドプレーン間に周波数フィルタが接続され、前記放送受信回路は、アンテナ端子及びグランド端子を有し、前記アンテナ端子と前記第１のグランドプレーンとが接続され、前記グランド端子と前記第２のグランドプレーンとが接続され、前記放送受信回路以外の少なくとも１つの回路のグランド端子と、前記第１のグランドプレーンとが接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mobile terminal according to the present invention is a mobile terminal having a broadcast receiving function, and includes a substrate on which a plurality of circuits including a broadcast receiving circuit are mounted, The first ground plane and the second ground plane are formed separately, a frequency filter is connected between the first and second ground planes, and the broadcast receiving circuit has an antenna terminal and a ground terminal. The antenna terminal and the first ground plane are connected, the ground terminal and the second ground plane are connected, and a ground terminal of at least one circuit other than the broadcast receiving circuit, and the first Is connected to the ground plane.

上記携帯電話機によれば、グランドプレーンを第１のグランドプレーンと第２のグランドプレーンに分離し、その一方の第１のグランドプレーンをアンテナとして用いるようにしているため、必要なアンテナ面積を十分確保することができ、且つアンテナ用の板金が不必要になるので、コスト削減に効果がある。
上記携帯電話機において、前記基板をグランド層を有する多層基板としてもよい。これによれば、グランドプレーンの面積を十分に確保することが可能になる。 According to the above mobile phone, the ground plane is separated into the first ground plane and the second ground plane, and one of the first ground planes is used as an antenna, so that a sufficient antenna area is secured. In addition, since an antenna sheet metal is unnecessary, there is an effect in cost reduction.
In the above mobile phone, the substrate may be a multilayer substrate having a ground layer. According to this, it is possible to secure a sufficient area of the ground plane.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、ＦＭ放送受信機能を備えた携帯電話機１の外観を示す図である。
携帯電話機１は、待ち受け画面等を表示する表示部２、ユーザの操作により各種指示を受け付ける操作部３、通話及びデータの送受信を行うためのアンテナ４、後述する多層基板５、バッテリー（図示せず）等を備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a mobile phone 1 having an FM broadcast receiving function.
The mobile phone 1 includes a display unit 2 for displaying a standby screen, an operation unit 3 for receiving various instructions through user operations, an antenna 4 for performing communication and data transmission, a multilayer substrate 5 (to be described later), a battery (not shown). ) Etc.

図２は、携帯電話機１内に収められている多層基板５の平面図である。
同図は、携帯電話機１の表示部２、操作部３が実装される側の多層基板５の平面を示している。
図３は、図２に示した多層基板５の平面に対して垂直方向に切断した場合の、断面の一部を示す図である。 FIG. 2 is a plan view of the multilayer substrate 5 housed in the mobile phone 1.
The figure shows a plane of the multilayer substrate 5 on the side where the display unit 2 and the operation unit 3 of the mobile phone 1 are mounted.
FIG. 3 is a diagram showing a part of a cross section when cut in a direction perpendicular to the plane of the multilayer substrate 5 shown in FIG.

図３に示すように多層基板５は、４層構造であり、信号配線が形成されている信号層５１、５４、グランドプレーンが形成されているグランド層５２、電源プレーンが形成されている電源層５３から成る。
電源層５３には、電源プレーン（図示せず）が形成されており、バッテリー（図示せず）のプラス電極と接続されている。 As shown in FIG. 3, the multilayer substrate 5 has a four-layer structure, signal layers 51 and 54 in which signal wiring is formed, a ground layer 52 in which a ground plane is formed, and a power supply layer in which a power plane is formed. 53.
In the power supply layer 53, a power supply plane (not shown) is formed and connected to a positive electrode of a battery (not shown).

信号層５１側が、図２示した多層基板５の平面側であり、信号層５４側は、その裏側になる。そして、信号層５４側の平面に、ＦＭ回路５５、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５６、発振器５７、コイル５８等の各種回路素子が実装されている。
ＦＭ回路５５、ＣＰＵ５６、発振器５７、コイル５８については、後ほど詳しく述べる。 The signal layer 51 side is the plane side of the multilayer substrate 5 shown in FIG. 2, and the signal layer 54 side is the back side. Various circuit elements such as an FM circuit 55, a CPU (Central Processing Unit) 56, an oscillator 57, and a coil 58 are mounted on the plane on the signal layer 54 side.
The FM circuit 55, CPU 56, oscillator 57, and coil 58 will be described in detail later.

図４は、多層基板５のグランド層５２を透過的に見た場合の平面図である。
グランド層５２には、矩形状の金属面であるグランドプレーン５２１、５２２がそれぞれ分離して形成されている。
グランドプレーン５２１、５２２は、略同一面積である。
グランドプレーン５２２は、バッテリー（図示せず）のマイナス電極と接続されている。 FIG. 4 is a plan view when the ground layer 52 of the multilayer substrate 5 is seen transparently.
In the ground layer 52, ground planes 521 and 522, which are rectangular metal surfaces, are formed separately.
The ground planes 521 and 522 have substantially the same area.
The ground plane 522 is connected to a negative electrode of a battery (not shown).

図５は、ＦＭ回路５５周辺の接続関係を示した回路図である。
ＣＰＵ５６は、携帯電話機１の各種機能の制御を行う機能を有し、そのグランド端子５６３は、グランドプレーン５２１と電気的に接続されている。
発振器５７は、一定周波数の信号を生成する機能を有し、そのグランド端子５６４は、グランドプレーン５２１と電気的に接続されている。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a connection relationship around the FM circuit 55.
The CPU 56 has a function of controlling various functions of the mobile phone 1, and the ground terminal 563 is electrically connected to the ground plane 521.
The oscillator 57 has a function of generating a signal having a constant frequency, and the ground terminal 564 is electrically connected to the ground plane 521.

ＦＭ回路５５は、受信したＦＭ信号を復調して、音声信号として出力する機能を有し、アンテナ端子５５１、オーディオレフト端子５５２、オーディオライト端子５５３、データ端子５５４、イネーブル端子５５５、クロック端子５５６、グランド端子５６１、発振端子５５８、５５９、電源端子５６２の各端子を有する。
アンテナ端子５５１は、グランドプレーン５２１と電気的に接続されており、グランドプレーン５２１からの信号を入力とする端子である。 The FM circuit 55 has a function of demodulating the received FM signal and outputting it as an audio signal, and includes an antenna terminal 551, an audio left terminal 552, an audio right terminal 553, a data terminal 554, an enable terminal 555, a clock terminal 556, Each terminal includes a ground terminal 561, oscillation terminals 558 and 559, and a power supply terminal 562.
The antenna terminal 551 is electrically connected to the ground plane 521 and is a terminal that receives a signal from the ground plane 521 as an input.

放送受信回路以外の回路のグランドの役割を担うグランドプレーン５２１と、放送受信回路のアンテナ端子５５１とが接続されており、グランドプレーン５２１は、放送電波を受信するアンテナの役割を担う。
オーディオレフト端子５５２は、ＦＭ信号を復調した結果得られた、ステレオの左側成分の音声信号を出力する端子である。 A ground plane 521 serving as a ground of a circuit other than the broadcast receiving circuit is connected to an antenna terminal 551 of the broadcast receiving circuit, and the ground plane 521 serves as an antenna that receives broadcast radio waves.
The audio left terminal 552 is a terminal that outputs a stereo left-side audio signal obtained as a result of demodulating the FM signal.

オーディオライト端子５５３は、ＦＭ信号を復調した結果得られた、ステレオの右側成分の音声信号を出力する端子である。
データ端子５５４は、ＣＰＵ５６から選局等のデータ信号を受け付ける端子である。
イネーブル端子５５５は、動作の許可を示すイネーブル信号を受け付ける端子である。
クロック端子５５６は、ＣＰＵ５６からクロック信号を受け付ける端子である。 The audio light terminal 553 is a terminal that outputs a sound signal of a stereo right component obtained as a result of demodulating the FM signal.
The data terminal 554 is a terminal that receives a data signal such as channel selection from the CPU 56.
The enable terminal 555 is a terminal that receives an enable signal indicating permission of operation.
The clock terminal 556 is a terminal that receives a clock signal from the CPU 56.

グランド端子５６１は、グランドプレーン５２２と電気的に接続する端子である。
発振端子５５８、５５９は、発振器５７からの信号を受け付ける端子である。
電源端子５６２は、電源入力を受け付ける端子である。
図示していないが、オーディオレフト端子５５２、オーディオライト端子５５３、データ端子５５４、イネーブル端子５５５、クロック端子５５６、グランド端子５６１、発振端子５５８、５５９、及び電源端子５６２の夫々にＦＭ帯域の信号が入力されないようにするためのフィルタを端子の各々に接続してもよい。例えば、フィルタとしては、１ｋΩの抵抗値の抵抗素子を端子に直列に接続して構成したものでよい。 The ground terminal 561 is a terminal that is electrically connected to the ground plane 522.
The oscillation terminals 558 and 559 are terminals that receive a signal from the oscillator 57.
The power supply terminal 562 is a terminal that receives a power supply input.
Although not shown, FM band signals are respectively transmitted to the audio left terminal 552, the audio right terminal 553, the data terminal 554, the enable terminal 555, the clock terminal 556, the ground terminal 561, the oscillation terminals 558 and 559, and the power supply terminal 562. A filter for preventing input may be connected to each of the terminals. For example, the filter may be configured by connecting a resistance element having a resistance value of 1 kΩ in series with a terminal.

グランドプレーン５２１とグランドプレーン５２２は、コイル５８によって接続されている。コイル５８は、例えば、１００ｎＨ以上の大きさである。
また、グランドプレーン５２１とグランドプレーン５２２間には、寄生容量５９が形成されており、その容量は、例えば、約１５ｐＦ程度である。
並列接続関係にあるコイル５８と寄生容量５９で共振させることで、周波数フィルタを構成している。周波数フィルタは、グランドプレーン５２１で受信した放送電波帯域の周波数成分をフィルタリングして、その周波数成分がグランドプレーン５２２に流れないようにする役割を担う。 The ground plane 521 and the ground plane 522 are connected by a coil 58. The coil 58 has a size of 100 nH or more, for example.
Further, a parasitic capacitance 59 is formed between the ground plane 521 and the ground plane 522, and the capacitance is about 15 pF, for example.
A frequency filter is configured by resonating between the coil 58 and the parasitic capacitance 59 that are in parallel connection. The frequency filter plays a role of filtering the frequency component of the broadcast radio wave band received by the ground plane 521 so that the frequency component does not flow to the ground plane 522.

図６は、グランドプレーン５２１−アンテナ端子５５１間の減衰量−周波数特性を示すグラフ図である。
ＦＭ回路５５は、グランドプレーン５２１と接続されているアンテナ端子５５１に入力された信号と、グランドプレーン５２２に接続されているグランド端子５６１に入力される信号との差動をとることで、ＦＭ帯域（１００ＭＨｚ帯）の周波数成分を抽出して復調する。 FIG. 6 is a graph showing attenuation-frequency characteristics between the ground plane 521 and the antenna terminal 551.
The FM circuit 55 takes the difference between the signal input to the antenna terminal 551 connected to the ground plane 521 and the signal input to the ground terminal 561 connected to the ground plane 522, thereby obtaining an FM band. The frequency component (100 MHz band) is extracted and demodulated.

上述したように、携帯電話機１は、グランドプレーン５２１、５２２をアンテナとして用いることで、必要なアンテナ面積を十分確保することができ、且つアンテナ用の板金が不必要になるので、製造コストを削減することができる。
また、多くの携帯電話機１の側面部分は、サイドキー、充電用コネクタ、イヤホンコネクタ、メモリーカードスロット、ＵＳＩＭ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＩｄｅｎｔｉｔｙＭｏｄｕｌｅ）カードスロット等のインターフェースデバイスが増加しているため、アンテナの配置位置に多くの制約が生じているが、グランドプレーンをアンテナとして用いることで、そのような制約を考慮することなく携帯電話機の設計をすることができる。
＜補足＞
なお、本発明は以上で述べた実施の形態に限定されるものでないことは、勿論である。以下に示す内容も本発明に含まれる。
（１）グランドプレーンは、上述のグランドプレーン５２１、５２２のように矩形状でなくてもよいし、略同一の面積でなくてもよい。例えば、基板形状に合わせた多角形であってもよく、一方のグランドプレーンと他方のグランドプレーンの面積比が１：１０であってもよい。また、上述したように１つのグランド層に、２つのグランドプレーンを分離して形成する以外に、複数の層にグランド層を設けて、各グランド層にグランドプレーンを形成してもよい。
（２）グランドプレーン５２２に、ＦＭ回路５５以外のグランド端子が接続されていてもよい。例えば、グランドプレーン５２２と、バイブレータを構成する回路、或いはマイクを構成する回路のグランド端子とを接続することが考えられる。
（３）本発明は、ＦＭ放送受信機能を備えた携帯電話機以外に、ＴＶ放送、ＡＭ放送等の放送受信機能を備えた携帯端末機にも適用できる。
（４）本発明は、多層基板以外の片面基板や両面基板などにも適用できる。 As described above, the mobile phone 1 uses the ground planes 521 and 522 as antennas, so that the necessary antenna area can be sufficiently secured and the sheet metal for the antenna becomes unnecessary, thereby reducing the manufacturing cost. can do.
In addition, the side portions of many mobile phones 1 have an increased number of interface devices such as side keys, charging connectors, earphone connectors, memory card slots, and USIM (Universal Subscriber Identity Module) card slots. However, by using a ground plane as an antenna, a mobile phone can be designed without considering such restrictions.
<Supplement>
Needless to say, the present invention is not limited to the embodiment described above. The following contents are also included in the present invention.
(1) The ground plane may not be rectangular like the above-described ground planes 521 and 522, and may not have substantially the same area. For example, it may be a polygon matching the substrate shape, and the area ratio of one ground plane to the other ground plane may be 1:10. Further, as described above, in addition to separately forming two ground planes in one ground layer, ground layers may be provided in a plurality of layers, and a ground plane may be formed in each ground layer.
(2) A ground terminal other than the FM circuit 55 may be connected to the ground plane 522. For example, it is conceivable to connect the ground plane 522 to a ground terminal of a circuit constituting a vibrator or a circuit constituting a microphone.
(3) The present invention can be applied to a mobile terminal having a broadcast receiving function such as TV broadcast and AM broadcast in addition to a mobile phone having an FM broadcast receiving function.
(4) The present invention can also be applied to single-sided substrates and double-sided substrates other than multilayer substrates.

本発明は、放送受信機能を備えた携帯端末機に有用である。 The present invention is useful for a portable terminal having a broadcast receiving function.

携帯電話機１の外観図である。1 is an external view of a mobile phone 1. FIG. 携帯電話機１の筐体内に収められている多層基板５の外観図である。2 is an external view of a multilayer substrate 5 housed in a casing of the mobile phone 1. FIG. 多層基板５の断面図である。2 is a cross-sectional view of a multilayer substrate 5. FIG. 透過的に見たグランド層の平面図である。It is a top view of the ground layer seen transparently. ＦＭ回路５５周辺の回路図である。6 is a circuit diagram around an FM circuit 55. FIG. グランドプレーン５２１−アンテナ端子５５１間の減衰量−周波数特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the attenuation amount-frequency characteristic between the ground plane 521 and the antenna terminal 551. FIG. ＦＭ受信アンテナが実装された多層基板１００の平面図である。It is a top view of the multilayer substrate 100 with which the FM receiving antenna was mounted.

Explanation of symbols

１携帯電話機
２表示部
３操作部
４アンテナ
５多層基板
５１、５４信号層
５２グランド層
５３電源層
５５ＦＭ回路
５６ＣＰＵ
５７発振器
５８コイル
５２１、５２２グランドプレーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cellular phone 2 Display part 3 Operation part 4 Antenna 5 Multilayer substrate 51, 54 Signal layer 52 Ground layer 53 Power supply layer 55 FM circuit 56 CPU
57 Oscillator 58 Coils 521, 522 Ground plane

Claims

A portable terminal equipped with a broadcast receiving function,
A plurality of circuits including a broadcast receiving circuit are mounted,
A first ground plane and a second ground plane are separately formed on the substrate, and a frequency filter is connected between the first and second ground planes.
The broadcast receiving circuit has an antenna terminal and a ground terminal,
The antenna terminal and the first ground plane are connected, the ground terminal and the second ground plane are connected, a ground terminal of at least one circuit other than the broadcast receiving circuit, and the first ground A mobile terminal characterized by being connected to a plane.

2. The mobile phone according to claim 1, wherein the substrate is a multilayer substrate having a ground layer.