JP2008078321A - Communication terminal and transmitter shielding structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話端末に適用して好適な通信端末、及び送信機のシールド構造に関し、特に高周波電力増幅器を備えたものに適用される技術に関する。 The present invention relates to a communication terminal suitable for application to a mobile phone terminal and a shield structure of a transmitter, and more particularly to a technique applied to a device including a high-frequency power amplifier.
携帯電話端末の如き無線通信端末が備える送信部（送信機）は、数百ｍＷ〜数Ｗの大出力信号を無線送信する必要があるため、送信信号の増幅に高周波電力増幅器を使用している。高周波電力増幅器は、集積化されたチップ形状とされ、そのチップ部品化された高周波電力増幅器の表面には、従来、金属板で構成された蓋部材である金属キャップを取り付けて、不要輻射が高周波電力増幅器から外部に放射されないような構成にしてあった。 Since a transmitter (transmitter) included in a wireless communication terminal such as a mobile phone terminal needs to wirelessly transmit a large output signal of several hundred mW to several W, a high frequency power amplifier is used to amplify the transmission signal. . A high-frequency power amplifier has an integrated chip shape, and a metal cap, which is a lid member made of a metal plate, is conventionally attached to the surface of the chip-shaped high-frequency power amplifier. The configuration is such that the power amplifier does not radiate outside.
ところが、金属板で構成された金属キャップは、比較的部品の製造コストが高いため、高周波電力増幅器として、蓋部材を樹脂で構成させた樹脂キャップを使用して、高周波電力増幅器の製造コストを低下させたものが実用化されている。樹脂キャップを使用した電力増幅器を使用する場合でも、その電力増幅器を配置する回路基板上には、金属板などで構成されたシールドケースを配置して、そのシールドケース全体で、不要輻射が外部に放射されない構成としてある。 However, a metal cap made of a metal plate has a relatively high manufacturing cost for components, so that a resin cap having a lid member made of resin is used as a high frequency power amplifier, thereby reducing the manufacturing cost of the high frequency power amplifier. What has been put into practical use. Even when a power amplifier using a resin cap is used, a shield case made of a metal plate or the like is placed on the circuit board on which the power amplifier is placed. The structure is not radiated.
特許文献１には、電子機器の不要輻射を抑制するシールド構造の例についての記載がある。この特許文献１に記載の例では、シールドケース内を複数に区切って、シールドケース内での不要輻射を抑制することが記載されている。
樹脂キャップを使用した電力増幅器を使用すると、シールドケースで外部への不要輻射の放射は防ぐことができても、シールドケース内に配置された他の部品への不要輻射の影響が大きい問題があった。即ち、従来の金属キャップを使用した電力増幅器の場合には、電力増幅器そのものからの不要輻射レベルが十分に小さく、問題になることは殆どない。これに対して、樹脂キャップを使用した電力増幅器の場合には、不要輻射が樹脂キャップを通じて、シールドケース内部に放出され、高周波電流が発生する。 When using a power amplifier that uses a plastic cap, even though the shield case can prevent the radiation of unnecessary radiation to the outside, there is a problem that the effect of the unwanted radiation on other components placed in the shield case is significant. It was. That is, in the case of a power amplifier using a conventional metal cap, the unnecessary radiation level from the power amplifier itself is sufficiently small, and there is almost no problem. On the other hand, in the case of a power amplifier using a resin cap, unnecessary radiation is emitted into the shield case through the resin cap, and a high-frequency current is generated.
図１５は、従来の樹脂キャップを使用した電力増幅器をシールドケース内部に配置した例を断面で示した図である。回路基板９０上に、高周波電力増幅器９１と高周波送信機９２などが配置してあり、この高周波電力増幅器９１と高周波送信機９２とを覆うように、金属シールドケース９４で回路基板９０に蓋をする構成としてある。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example in which a power amplifier using a conventional resin cap is arranged inside a shield case. A high-frequency power amplifier 91 and a high-frequency transmitter 92 are disposed on the
ここで、樹脂キャップを使用した高周波電力増幅器９１としては、セラミック基板又は有機基板９１ａ上に、表面実装デバイス９１ｂを取り付けてあり、さらにその上に樹脂キャップ９１ｃを配置した構成としてある。図１５に矢印で示したものは、基板９１ａ上に配置された表面実装デバイス９１ｂで電力増幅時に発生する電界及び磁界分布の例であり、このようにシールドケース内部で不要輻射が発生してしまう。この高周波電力増幅器による不要輻射の発生は、増幅器９１が金属キャップを使用せず、樹脂キャップを使用したために生じたものである。この図１５に示すような磁界分布があると、金属シールドケースが取り付けられた状態として図１６に示すと、金属シールドケース９４を流れる高周波電流が矢印で示すように発生してしまう。図１７は、同じ状態での金属シールドケース９４内の電界分布を、矢印で示したものである。
Here, the high frequency power amplifier 91 using a resin cap has a configuration in which a
このような高周波電流が生じると、シールドケース内の他の回路部品の特性に影響を及ぼし、特に高周波の送信信号を生成させる回路に大きな影響を及ぼし、送信信号の特性劣化を起こすという問題があった。この問題点を解決するためには、例えば、電力増幅器と他の回路部品（デバイス）とを別々にシールドケースで覆う構成とすることが考えられるが、この場合には、回路基板上の実装面積が増加し、機器の小型化には不利であった。 When such a high-frequency current is generated, the characteristics of other circuit components in the shield case are affected, particularly the circuit that generates a high-frequency transmission signal, and the characteristics of the transmission signal are degraded. It was. In order to solve this problem, for example, it is conceivable that the power amplifier and other circuit components (devices) are separately covered with a shield case. In this case, however, the mounting area on the circuit board is considered. This was disadvantageous for downsizing the equipment.
また、シールドケースの高さを高くして、電力増幅器の上面とシールドケースの内面との距離を離すことによって、図１５に示した磁界が発生しにくい構造として、シールドケース内の不要輻射を減らすことも可能であるが、シールドケースを含めた送信機全体の厚さが増すことになり、機器の薄型化を阻害する要因になってしまう。特に、携帯電話端末の如き通信端末の場合には、小型化や薄型化が求められており、電力増幅器を収めるシールドケースの小型化が求められていた。 Further, by increasing the height of the shield case and increasing the distance between the upper surface of the power amplifier and the inner surface of the shield case, the structure shown in FIG. 15 is less likely to generate a magnetic field and reduces unnecessary radiation in the shield case. Although it is possible, the thickness of the entire transmitter including the shield case will increase, which will hinder the thinning of the device. In particular, in the case of a communication terminal such as a mobile phone terminal, miniaturization and thinning have been demanded, and miniaturization of a shield case for housing a power amplifier has been demanded.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高周波電力増幅器を備えた回路基板及びシールドケースの大型化を抑制し、かつ通信品質の劣化を低減させることができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and it is an object of the present invention to suppress an increase in the size of a circuit board and a shield case provided with a high-frequency power amplifier and to reduce deterioration in communication quality. To do.
本発明は、高周波の送信信号を生成させる高周波送信手段（送信機）と、該高周波送信手段で生成された送信信号を増幅する高周波電力増幅手段（増幅器）とを有する構成とした場合において、高周波送信手段と高周波電力増幅手段とを配置した基板上に、高周波送信手段と高周波電力増幅手段とを覆う形状のシールドケースを設け、そのシールドケースに、高周波電力増幅手段からの不要輻射の高周波送信手段への伝わりを阻止する不要輻射阻止手段を形成させたものである。 The present invention provides a high-frequency transmission means (transmitter) that generates a high-frequency transmission signal and a high-frequency power amplification means (amplifier) that amplifies the transmission signal generated by the high-frequency transmission means. A shield case having a shape covering the high-frequency transmission means and the high-frequency power amplification means is provided on a substrate on which the transmission means and the high-frequency power amplification means are arranged, and the high-frequency transmission means for unnecessary radiation from the high-frequency power amplification means is provided in the shield case. Unnecessary radiation blocking means for blocking the transmission to is formed.
このようにしたことで、高周波電力増幅手段を構成するデバイスから発生する高周波磁界を、シールドケースに取付けられた不要輻射阻止手段で阻止するように作用し、高周波電力増幅手段から、基板上の高周波送信手段などの他の回路部品に放射される電磁波を低減することができる。 By doing in this way, it acts so that the high frequency magnetic field generated from the device which constitutes the high frequency power amplification means is blocked by the unnecessary radiation prevention means attached to the shield case. Electromagnetic waves radiated to other circuit components such as transmission means can be reduced.
本発明によると、シールドケースに取付けられた不要輻射阻止手段で、高周波電力増幅手段からの不要輻射の高周波電力増幅手段への伝わりを阻止することができ、不要輻射を効果的に低減させることができ、通信品質の劣化を低減させることができる。従って、例えば高周波電力増幅手段として、樹脂キャップを使用した増幅手段を使用しても、良好な通信品質が確保される。 According to the present invention, the unnecessary radiation blocking means attached to the shield case can block unnecessary radiation from the high frequency power amplifying means to the high frequency power amplifying means, and can effectively reduce unnecessary radiation. And degradation of communication quality can be reduced. Therefore, for example, even if an amplifying means using a resin cap is used as the high-frequency power amplifying means, good communication quality is ensured.
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。
本実施の形態においては、携帯電話端末が備える送信信号の処理回路に適用したものである。送信信号としては、例えば送信周波数が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度の高周波信号としてある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, the present invention is applied to a transmission signal processing circuit provided in a mobile phone terminal. The transmission signal is, for example, a high-frequency signal having a transmission frequency of about several hundred MHz to several GHz.
図１及び図２は、本実施の形態における高周波送信機（高周波送信手段）と高周波電力増幅器（高周波電力増幅手段）とが配置された回路基板上の構成を示したもので、図１は分解斜視図で、図２は図１のII−II線に沿う断面を組み立てた状態で示してある。
図１に示すように、長方形の硬質の回路基板１０の上には、高周波送信機１１、高周波電力増幅器１４などの高周波信号を扱う回路部品が配置してある。図１に示した部品としては、高周波送信機１１、表面弾性波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）１３、高周波電力増幅器１４、電力検出カプラ１５、デュプレクサ１６、アンテナ切換器１７などがある。これらの高周波信号を扱う回路の接続構成については後述する。
1 and 2 show a configuration on a circuit board on which a high-frequency transmitter (high-frequency transmission means) and a high-frequency power amplifier (high-frequency power amplification means) according to the present embodiment are arranged. FIG. 1 is an exploded view. 2 is a perspective view, and FIG. 2 shows a cross-section taken along line II-II in FIG.
As shown in FIG. 1, circuit components that handle high-frequency signals such as a high-
高周波送信機１１は、送信する周波数の高周波送信信号を生成させる回路が構成された送信手段としての部品であり、例えば変調された送信信号を、送信周波数に周波数変換する。送信用の変調処理についても高周波送信機１１内で行うようにしてもよい。この高周波送信機１１が出力する高周波送信信号を、表面弾性波フィルタ１３を介して、高周波電力増幅器として構成された高周波電力増幅器１４に供給して、高周波電力増幅を行う。高周波電力増幅器１４では、例えば数百ｍＷ〜数Ｗの大出力信号とする増幅が行われる。高周波送信機１１には、信号が入力される信号線１２が接続されている。
The high-
高周波電力増幅器１４としては、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などを増幅素子として使用した増幅手段として構成させてあり、セラミック基板又は有機基板上に増幅素子を配置して構成させてある。そして、その増幅素子が配置された有機基板上には、樹脂キャップで蓋をする構成のものを使用してある。
The high
なお、本例の場合には、高周波送信機１１と高周波電力増幅器１４とを、回路基板１０に配置する際に、ある程度、それぞれを離して配置するようにしてある。図１の例では、長方形の回路基板１０を、長辺のほぼ中心どうしを結ぶ線で２等分して一方と他方とに分けた場合の、一方に高周波送信機１１を配置し、他方に高周波電力増幅器１４を配置するようにしてある。
In the case of this example, when the
高周波送信機１１と高周波電力増幅器１４などが配置された回路基板１０の上には、金属などの導電体で構成されたシールドケース２０を配置する。シールドケース２０は、例えばステンレスなどの金属板を折り曲げて形成させるか、或いはアルミダイキャストなどで構成させるか、或いは樹脂整形させた上に金属メッキを行って構成させてもよい。シールドケース２０は、回路基板１０の表面とほぼ同じ形状の表面２１と、その表面２１の各端辺に接続された側面２２とで構成される。組み立てられた状態では、図２に示すように、表面２１と側面２２とで、回路基板１０上に各回路部１１，１３〜１７などを配置する空間が形成される。シールドケース２０は、回路基板１０の接地電位部と電気的に接続され、シールドケース２０全体が接地電位となるようにしてある。
On the
そして本例においては、図１に示すように、シールドケース２０の表面２１に、スリット２３を設ける。このスリット２３は、不要輻射阻止手段として設けたものである。本例の場合には、長方形の回路基板１０とほぼ同様の形状である長方形に形成された、シールドケース２０の表面２１の、長辺のほぼ中心どうしを結ぶ線が形成される位置に、表面と裏面を貫通させた細長い溝である、スリット２３を設ける。スリット２３の長さＬ１は、シールドケース２０の表面の短辺の長さＬ０より若干短い長さとして、表面上に形成可能な最大の長さとしてある。スリット２３の幅Ｗ１は、１mmから２mm程度の非常に狭い幅としてある。なお、図１では幅Ｗ１は一定幅として示してあるが、例えば、両端が細く、中央部が太い幅で形成させてもよい。
In this example, as shown in FIG. 1, a
このようにスリット２３を形成したシールドケース２０が回路基板１０に取付けられた状態では、スリット２３で高周波送信機１１の配置位置と、高周波電力増幅器１４の配置位置とが仕切られた状態となっている。即ち、図２に示すように、スリット２３の形成位置を垂直に投影した位置を境にして、回路基板１０を一方と他方に分けた場合に、一方寄りに高周波送信機１１が配置され、他方寄りに高周波電力増幅器１４が配置される。
When the
図３は、シールドケース２０が取り付けられた回路基板１０を、携帯電話端末に内蔵させた例を示したものである。所定の形状の筐体を使用して構成された携帯電話端末１内には、シールドケース２０が取り付けられた回路基板１０を配置して、その回路基板１０内の高周波電力増幅器１１（図示せず）で増幅された高周波送信信号を、筐体内に内蔵されたアンテナ（図示せず）に供給して、無線送信させる構成としてある。なお、図３に示した筐体の構成は一例であり、この形状の携帯電話端末に限定されるものではない。
FIG. 3 shows an example in which the
図４は、回路基板１０上に組まれた回路ブロックの構成例を示した図である。本例の場合には、信号線１２が接続された高周波送信機１１で送信周波数の高周波送信信号を生成させて、その生成された送信信号を、表面弾性波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）１３に供給して、送信周波数帯の信号以外の信号を除去する。フィルタ１３の出力を高周波電力増幅器１４に供給して、必要な送信電力に増幅させるようにしてある。高周波電力増幅器１４の出力は、電力検出カプラ１５を介してデュプレクサ１６に供給する。電力検出カプラ１５は送信電力を検出する検出手段で、設けない構成としてもよい。デュプレクサ１６は、送信信号と受信信号とを分離する回路である。デュプレクサ１６の出力は、アンテナ切換器１７に接続された２つのアンテナ１８，１９のいずれか一方に供給して、無線送信させる。アンテナ１８又は１９で受信した信号については、デュプレクサ１６から図示しない受信系に供給される。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a circuit block assembled on the
次に、このように構成された回路基板１０に取り付けられたシールドケース２０による作用について説明する。図５及び図６は、本例のシールドケース２０による高周波電流分布と電界分布の例を示したものである。シールドケース２０の表面２１には、不要輻射阻止手段としてのスリット２３を設けてあり、そのスリット２３で区切られる一方２１ａの下側の回路基板１０上に、高周波送信機１１が取付けてあり、他方２１ｂの下側の回路基板１０上に、高周波電力増幅器１４が取付けてあるとする。
Next, the effect | action by the
このとき、高周波電力増幅器１４が取付けられた側（他方２１ｂ）では、高周波電力増幅器１４内の増幅素子で電力増幅時に不要輻射による高周波電流が発生するが、シールドケース２０の表面２１のスリット２３を設けたことで、高周波電流がシールドケース２０の反対側（一方２１ａ）に伝わるのを阻止できる。
At this time, on the side where the high-
図５は、高周波電力増幅器１４により発生する不要輻射による、シールドケース表面の電流分布の例である。図５に破線の矢印で示すように、高周波電力増幅器１４が取付けられた側（他方２１ｂ）では、不要輻射による高周波電流が発生するが、不要輻射阻止手段としてのスリット２３の形成箇所で、その高周波電流の反対側（一方２１ａ）への流れの大部分が阻止される。
FIG. 5 is an example of the current distribution on the surface of the shield case due to unnecessary radiation generated by the high-
図６は、シールドケース内部での不要輻射により発生した高周波電流による電界（ノイズ）の分布を示した図である。図６に矢印で示すように、高周波電力増幅器１４が取付けられた側（他方２１ｂ）だけで、シールドケース２０の表面２１から回路基板１０側への電界が発生しているが、反対側（一方２１ａ）へはほとんど影響していない。
FIG. 6 is a diagram showing a distribution of an electric field (noise) due to a high frequency current generated by unnecessary radiation inside the shield case. As indicated by arrows in FIG. 6, an electric field is generated from the
この図５、図６に示すように、不要輻射阻止手段としてのスリット２３を設けたことで、シールドケース２０内の高周波電力増幅器１４から他の回路部（特に高周波送信機１１）への不要輻射による高周波電流の伝わりを効果的に阻止することがでる。このため、電界すなわちノイズを低減することができ、結果的に高周波送信機１１で送信処理する信号特性の劣化を抑えることができ、送信電力信号の特性劣化を改善することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, by providing the
次に、本発明の第２の実施の形態を、図７及び図８を参照して説明する。この図７及び図８において、第１の実施の形態で説明した図１〜図６と同一部材には同一符号を付す。
本実施の形態においても、携帯電話端末が備える送信信号の処理回路に適用したものである。送信信号としては、例えば送信周波数が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度の高周波信号としてある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8, the same members as those in FIGS. 1 to 6 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
This embodiment is also applied to a transmission signal processing circuit provided in a mobile phone terminal. The transmission signal is, for example, a high-frequency signal having a transmission frequency of about several hundred MHz to several GHz.
図７及び図８は、本実施の形態における高周波送信機と高周波電力増幅器とが配置された回路基板上の構成を示したもので、図７は分解斜視図で、図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面を、組み立てた状態で示してある。 7 and 8 show the configuration on the circuit board on which the high-frequency transmitter and the high-frequency power amplifier in this embodiment are arranged. FIG. 7 is an exploded perspective view, and FIG. The cross section along the line -VIII is shown in an assembled state.
本実施の形態の場合には、シールドケースを樹脂成型で構成して、スリットをその内面にだけ設けたものである。
即ち、図７及び図８に示すように、回路基板１０の上に取付けられるシールドケースとして、樹脂成型した樹脂ケース３０を用意し、その樹脂ケース３０の表面と内面の双方に金属メッキを施して、表面メッキ層３１と内面メッキ層３２とを形成させてある。図７では、内面メッキ層３２を樹脂ケース３０から離した状態で示してあるが、実際には樹脂ケース３０を構成する素材の内面に直接形成されたものである。
In the case of the present embodiment, the shield case is formed by resin molding, and the slit is provided only on the inner surface.
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, a resin-molded resin case 30 is prepared as a shield case to be mounted on the
樹脂ケース３０が回路基板１０上に取付けられた状態では、図８に示すように、樹脂ケース３０と回路基板１０との間で形成される空間に、回路基板１０上の回路部品が収納される。回路基板１０に取付けられる回路部品については、第１の実施の形態で説明したものと同じである。また、樹脂ケース３０が回路基板１０上に取付けられた状態では、樹脂ケース３０の表面メッキ層３１と内面メッキ層３２の双方を、回路基板１０の接地電位部と導通させる構成としてある。
In a state where the resin case 30 is mounted on the
そして本例においては、樹脂ケース３０の内面メッキ層３２のほぼ中央に、不要輻射阻止手段としてのスリット３３を形成させる。このスリット３３の形成位置やサイズは、第１の実施の形態で説明したスリット２３と同じでよい。
その他の部分は、第１の実施の形態と同様に構成する。
In this example, a
Other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.
本実施の形態の場合には、シールドケースを樹脂ケースに金属メッキを施した構成としてあるが、この場合にも第１の実施の形態の場合と同様に、スリット３３が不要輻射阻止手段として機能し、図５、図６で説明したような、高周波電力増幅器１４からの不要輻射の、高周波送信機１１などのシールドケース内の他の回路部品への影響を阻止できる。また、本実施の形態の場合には、内面メッキ層３２にだけスリット３３を設けて、表面メッキ層３１にはスリットを形成しない構成としたので、スリット３３によるシールドケース内の不要輻射防止効果だけでなく、スリット３３を設けたことでシールドケース外への不要輻射防止効果の低下が全くなく、より良好な特性となる。
In the case of the present embodiment, the shield case is configured by applying a metal plating to the resin case. In this case as well, as in the case of the first embodiment, the
次に、本発明の第３の実施の形態を、図９〜図１２を参照して説明する。この図９〜図１２において、第１の実施の形態で説明した図１〜図６と同一部材には同一符号を付す。
本実施の形態においても、携帯電話端末が備える送信信号の処理回路に適用したものである。送信信号としては、例えば送信周波数が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度の高周波信号としてある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 12, the same members as those in FIGS. 1 to 6 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
This embodiment is also applied to a transmission signal processing circuit provided in a mobile phone terminal. The transmission signal is, for example, a high-frequency signal having a transmission frequency of about several hundred MHz to several GHz.
図９及び図１０は、本実施の形態における高周波送信機と高周波電力増幅器とが配置された回路基板上の構成を示したもので、図９は分解斜視図で、図１０は図９のＸ−Ｘ線に沿う断面を、組み立てた状態で示してある。 9 and 10 show the configuration on the circuit board on which the high-frequency transmitter and the high-frequency power amplifier in this embodiment are arranged. FIG. 9 is an exploded perspective view, and FIG. The cross section along the X-ray is shown in an assembled state.
本実施の形態の場合には、シールドケースを、第１の実施の形態で説明したシールドケース２０と同様の金属製のシールドケース２０′とし、そのシールドケース２０′の内部に、不要輻射阻止手段として機能する導体柱２４を設けたものである。
In the case of the present embodiment, the shield case is made of a metal shield case 20 'similar to the
即ち、図９及び図１０に示すように、回路基板１０の上に取付けられるシールドケースとして、金属製のシールドケース２０′を用意する。このシールドケース２０′は、回路基板１０とほぼ同じサイズの表面２１と、その表面の４辺に接続された側面２２とで構成されて、図１０に示すように、回路基板１０上の回路部品を内部に収納できるようにしてある。図１０に示したように組み立てられた状態では、シールドケース２０′は、回路基板１０の接地電位部と電気的に接続させるようにしてある。そして、シールドケース２０′の内面のほぼ中央に、側面２２の高さと同じ高さの導体柱２４を設ける。導体柱２４を設ける位置については後述する。導体柱２４の下端には、後述するネジ４１を取付けるためのネジ孔が設けてある。導体柱２４は導電体であれば、金属或いは樹脂の表面に金属メッキさせたものなど、いずれの構成でもよい。
That is, as shown in FIGS. 9 and 10, a
そして、回路基板１０の所定箇所に、ネジ孔１０ａを設ける。このネジ孔１０ａの形成箇所は、シールドケース２０′に導体柱２４を取付けた位置に対応する位置としてある。なお、本例の回路基板１０には、裏面（高周波送信機１１や高周波電力増幅器１４が配置された面とは反対側の面）に、比較的大きな面積のグランド部９を設けて、回路基板１０の裏面ほぼ全体を接地電位とする構成としてある。
Then, screw holes 10 a are provided at predetermined locations on the
そして、図１０に示すように、回路基板１０上にシールドケース２０′を取付けた状態で、回路基板１０の裏面側から、金属製のネジ４１を、ネジ孔１０ａに挿通させた上で、導体柱２４の下端のネジ孔に螺合させる。このようにネジ４１を取付けることで、導体柱２４の配置箇所で、シールドケース２０′の表面と、回路基板１０の裏面のグランド部９とが導通状態となる。なお、導体柱２４とネジ４１は、シールドケース２０′の回路基板１０への固定具を兼ねるようにしてもよい。
その他の部分は、第１の実施の形態と同様に構成する。
Then, as shown in FIG. 10, with the shield case 20 'mounted on the
Other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.
ここで、導体柱２４を設ける位置について説明すると、本例の場合には、回路基板１０上の高周波送信機１１と高周波電力増幅器１４との間に、導体柱２４が位置するようにする。高周波送信機１１と高周波電力増幅器１４との間であれば、中央である必要はなく、図９、図１０の例でも、端部に寄せた位置としてある。
Here, the position where the
このような位置関係としたことで、導体柱２４がシールドケース内の不要輻射阻止手段として良好に機能する。図１１及び図１２は、本例のシールドケース２０′による高周波電流分布と電界分布の例を示したものである。シールドケース２０′には、不要輻射阻止手段としての導体柱２４を設けてあり、その導体柱２４を境にした一方２１ａの下側の回路基板１０上に、高周波送信機１１が取付けてあり、他方２１ｂの下側の回路基板１０上に、高周波電力増幅器１４が取付けてあるとする。
With such a positional relationship, the
このとき、高周波電力増幅器１４が取付けられた側（他方２１ｂ）では、高周波電力増幅器１４内の増幅素子で電力増幅時に不要輻射による高周波電流が発生するが、シールドケース２０′の表面２１に接続された導体柱２４で、高周波電流を吸収するように作用し、高周波電流がシールドケース２０の反対側（一方２１ａ）に伝わるのを阻止できる。
At this time, on the side where the high-
図１１は、高周波電力増幅器１４による発生する不要輻射による、シールドケース表面の電流分布の例である。図１１に破線の矢印で示すように、高周波電力増幅器１４が取付けられた側（他方２１ｂ）では、不要輻射による高周波電流が発生するが、不要輻射阻止手段としての導体柱２４の形成箇所で、その高周波電流の反対側（一方２１ａ）への流れの大部分が阻止される。
FIG. 11 is an example of the current distribution on the surface of the shield case due to unnecessary radiation generated by the high-
図１２は、シールドケース内部での不要輻射により発生した高周波電流による電界（ノイズ）の分布を示した図である。図１２に矢印で示すように、高周波電力増幅器１４が取付けられた側（他方２１ｂ）だけで、シールドケース２０′の表面２１から回路基板１０側への電界が発生しているが、反対側（一方２１ａ）へはほとんど影響していない。
FIG. 12 is a diagram showing a distribution of an electric field (noise) due to a high-frequency current generated by unnecessary radiation inside the shield case. As shown by the arrows in FIG. 12, the electric field from the
この図１１、図１２に示すように、不要輻射阻止手段としての導体柱２４を設けたことで、シールドケース２０内の高周波電力増幅器１４から他の回路部（特に高周波送信機１１）への不要輻射による高周波電流の伝わりを効果的に阻止することがでる。このため、電界すなわちノイズを低減することができ、結果的に高周波送信機１１で送信処理する信号特性の劣化を抑えることができ、送信電力信号の特性劣化を改善することができる。
As shown in FIG. 11 and FIG. 12, by providing the
なお、本実施の形態においては、シールドケースと回路基板を導通させる不要輻射阻止手段を、柱形状の導体柱２４としたが、シールドケースと回路基板の接地電位部を、その配置位置で直接導通させる手段であれば、その他の形状でもよい。
In this embodiment, the unnecessary radiation preventing means for conducting the shield case and the circuit board is the
次に、本発明の第４の実施の形態を、図１３及び図１４を参照して説明する。この図１３及び図１４において、第１〜第３の実施の形態で説明した図１〜図１２と同一部材には同一符号を付す。
本実施の形態においても、携帯電話端末が備える送信信号の処理回路に適用したものである。送信信号としては、例えば送信周波数が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ程度の高周波信号としてある。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14, the same members as those in FIGS. 1 to 12 described in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals.
This embodiment is also applied to a transmission signal processing circuit provided in a mobile phone terminal. The transmission signal is, for example, a high-frequency signal having a transmission frequency of about several hundred MHz to several GHz.
図１３及び図１４は、本実施の形態における高周波送信機と高周波電力増幅器とが配置された回路基板上の構成を示したもので、図１３は分解斜視図で、図１４は図１３のXIV−XIV線に沿う断面を、組み立てた状態で示してある。 13 and 14 show the configuration on the circuit board on which the high-frequency transmitter and the high-frequency power amplifier in this embodiment are arranged. FIG. 13 is an exploded perspective view, and FIG. 14 is an XIV of FIG. The cross section along the line -XIV is shown assembled.
本実施の形態の場合には、シールドケースを、第１の実施の形態で説明したシールドケース２０と同様の金属製のシールドケース２０″とし、そのシールドケース２０″の表面に、不要輻射阻止手段として機能するスリット２３を設けると共に、シールドケース２０″の内部に、不要輻射阻止手段として機能する導体柱２４を設けたものである。即ち、第１の実施の形態の構成と、第３の実施の形態の構成とを組み合わせたものである。
In the case of this embodiment, the shield case is made of a
図１３及び図１４に示すように、回路基板１０の上に取付けられるシールドケースとして、金属製のシールドケース２０″を用意する。このシールドケース２０″は、回路基板１０とほぼ同じサイズの表面２１と、その表面の４辺に接続された側面２２とで構成されて、図１３に示すように、回路基板１０上の回路部品を内部に収納できるようにしてある。図１４に示したように組み立てられた状態では、シールドケース２０″は、回路基板１０の接地電位部と電気的に接続させるようにしてある。そして、シールドケース２０″の表面２１のほぼ中央にスリット２３を設け、さらにシールドケース２０″の内面のほぼ中央に、側面２２の高さと同じ高さの導体柱２４を設ける。
As shown in FIGS. 13 and 14, a
図１４に示すように、回路基板１０上にシールドケース２０″を取付けた状態では、回路基板１０の裏面側から、金属製のネジ４１を、ネジ孔１０ａに挿通させた上で、導体柱２４の下端のネジ孔に螺合させる。ネジ孔１０ａは、グランド部９と導通したスルーホールとしてある。このようにネジ４１を取付けることで、導体柱２４の配置箇所で、シールドケース２０″の表面と、回路基板１０の裏面のグランド部９とが導通状態となる。なお、導体柱２４とネジ４１は、シールドケース２０″の回路基板１０への固定具を兼ねるようにしてもよい。また、ネジ孔１０ａは、裏面のグランド部９と導通したスルーホールであればよく、ネジを螺合させる孔でなくてもよい。
その他の部分は、第１及び第３の実施の形態と同様に構成する。
As shown in FIG. 14, in a state in which the
Other parts are configured in the same manner as in the first and third embodiments.
スリット２３を設ける位置と、導体柱２４を設ける位置は、第１及び第３の実施の形態と同様である。即ち、高周波送信機１１が配置された位置と、高周波電力増幅器１４が配置された位置との間に、スリット２３と導体柱２４を設ける。
The positions at which the
このような構成としたことで、回路基板１０上の高周波電力増幅器１４からの不要輻射の阻止手段として、スリット２３と導体柱２４の２つを設けてあり、それぞれ図５、図６及び図１１、図１２で説明した不要輻射の阻止機能があるので、より効果的な不要輻射の阻止効果が得られる。
With such a configuration, two
ここで、実際の回路基板に高周波送信機と高周波電力増幅器とを配置して、送信機でのＣＤＭＡにおける変調精度を測定した例について説明する。ここでは、高周波電力増幅器の出力を最大とし、送信周波数として１．９ＧＨｚ帯を使用した例としてある。
下記に示したものは、第１の実施の形態の構成（即ちシールドケースにスリットを設けた構成）の場合（例１）と、第３の実施の形態の構成（即ち導体柱を設けた構成）の場合（例２）と、第４の実施の形態の構成（即ちスリットと導体柱を設けた構成）の場合（例３）との特性を測定した平均値の例である。ここでは、比較例として、スリットも導体柱もない構成の場合（例４）の特性についても示してある。ここで特性として示したＥＶＭ（Error Vector Magnitude）は、エラーベクトル振幅であり、０％が理想値である。ρ(The Wave quality factor)は、１が理想値である。
Here, an example will be described in which a high frequency transmitter and a high frequency power amplifier are arranged on an actual circuit board and the modulation accuracy in CDMA at the transmitter is measured. In this example, the output of the high-frequency power amplifier is maximized and the 1.9 GHz band is used as the transmission frequency.
What is shown below is the case of the configuration of the first embodiment (that is, a configuration in which a slit is provided in the shield case) (Example 1), and the configuration of the third embodiment (that is, a configuration in which conductor pillars are provided). ) (Example 2) and the case of the configuration of the fourth embodiment (that is, the configuration in which slits and conductor columns are provided) (example 3) are examples of average values measured. Here, as a comparative example, the characteristics in the case where there is no slit and no conductor pillar (example 4) are also shown. Here, EVM (Error Vector Magnitude) shown as a characteristic is an error vector amplitude, and 0% is an ideal value. As for ρ (The Wave quality factor), 1 is an ideal value.
例１（スリット有り）：ＥＶＭ ９．０％、ρ ０．９９１
例２（導体柱有り）：ＥＶＭ １１．７％、ρ ０．９８７
例３（スリットと導体柱有り）：ＥＶＭ ８．２％、ρ ０．９９２
例４（不要輻射の阻止手段なし）：ＥＶＭ ２４．２％、ρ ０．９３５
Example 1 (with slit): EVM 9.0%, ρ 0.991
Example 2 (with conductor post): EVM 11.7%, ρ 0.987
Example 3 (with slit and conductor pillar): EVM 8.2%, ρ 0.992
Example 4 (no unnecessary radiation blocking means): EVM 24.2%, ρ 0.935
このように、例１〜例３のいずれの場合にも、例４の従来構成に比べて特性が向上していることが判る。また、スリットと導体柱の双方を設けた構成の場合には、さらに特性が向上していることが判る。 Thus, in any case of Examples 1 to 3, it can be seen that the characteristics are improved as compared with the conventional configuration of Example 4. In addition, it can be seen that the characteristics are further improved in the case where both the slit and the conductor post are provided.
なお、上述した各実施の形態では、携帯電話端末が備える送信部（送信機）内の高周波電力増幅器をシールドする構造に適用したが、その他の同様な高周波電力増幅器を備えた高周波信号を送信する通信端末にも適用可能である。 In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a structure that shields a high-frequency power amplifier in a transmission unit (transmitter) included in a mobile phone terminal, but transmits a high-frequency signal including other similar high-frequency power amplifiers. It can also be applied to communication terminals.
１…携帯電話端末、９…グランド部、１０…回路基板、１０ａ…ネジ孔（スルーホール）、１１…高周波送信機、１２…信号線、１３…表面弾性波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）、１４…高周波電力増幅器、１５…電力検出カプラ、１６…デュプレクサ、１７…アンテナ切換器、１８，１９…アンテナ、２０，２０′，２０″…シールドケース、２１…表面、２２…側面、２３…スリット、２４…導体柱、３０…樹脂ケース、３１…表面メッキ層、３２…内面メッキ層、３３…スリット、４１…ネジ、９０…回路基板、９１ａ…セラミック基板または有機基板、９１ｂ…表面実装デバイス、９１ｃ…樹脂キャップ、９２…高周波送信機、９３…信号線、９４…金属シールドケース
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記高周波送信手段と前記高周波電力増幅手段とを配置した基板と、
前記基板上の前記高周波送信手段と前記高周波電力増幅手段とを覆う形状で、前記基板上に配置されるシールドケースと、
前記高周波電力増幅手段からの不要輻射の前記高周波送信手段への伝わりを阻止する前記シールドケースに形成された不要輻射阻止手段とを備えたことを特徴とする
通信端末。 In a communication terminal comprising a high frequency transmission means for generating a high frequency transmission signal and a high frequency power amplification means for amplifying the transmission signal generated by the high frequency transmission means,
A substrate on which the high-frequency transmission means and the high-frequency power amplification means are arranged;
In a shape that covers the high-frequency transmission means and the high-frequency power amplification means on the substrate, a shield case disposed on the substrate;
A communication terminal comprising: unnecessary radiation blocking means formed in the shield case for blocking transmission of unnecessary radiation from the high frequency power amplification means to the high frequency transmission means.
前記不要輻射阻止手段は、前記シールドケースの表面に設けたスリットであることを特徴とする
通信端末。 The communication terminal according to claim 1, wherein
The communication terminal characterized in that the unnecessary radiation blocking means is a slit provided on a surface of the shield case.
前記不要輻射阻止手段は、前記シールドケースの表面の所定箇所と、前記基板の接地電位部とを接続する導電部材であることを特徴とする
通信端末。 The communication terminal according to claim 1, wherein
The unnecessary radiation blocking means is a conductive member that connects a predetermined location on the surface of the shield case and a ground potential portion of the substrate.
前記不要輻射阻止手段は、前記シールドケースの表面に設けたスリットと、前記シールドケースの表面の所定箇所と前記基板の接地電位部とを接続する導電部材とで構成したことを特徴とする
通信端末。 The communication terminal according to claim 1, wherein
The unnecessary radiation blocking means comprises a slit provided on the surface of the shield case, and a conductive member that connects a predetermined location on the surface of the shield case and a ground potential portion of the substrate. .
前記不要輻射阻止手段は、前記基板上の前記高周波送信手段と前記高周波電力増幅手段との間の箇所に近接した前記シールドケース上に設けたことを特徴とする
通信端末。 The communication terminal according to claim 1, wherein
The communication terminal according to claim 1, wherein the unnecessary radiation blocking means is provided on the shield case close to a location between the high-frequency transmission means and the high-frequency power amplification means on the substrate.
前記高周波送信手段と前記高周波電力増幅手段とを配置した基板上に、前記高周波送信手段と前記高周波電力増幅手段とを覆う形状のシールドケースを設け、
前記シールドケースに、前記高周波電力増幅手段からの不要輻射の前記高周波送信手段への伝わりを阻止する不要輻射阻止手段を形成させたことを特徴とする
送信機のシールド構造。 In a shield structure of a transmitter having high-frequency transmission means for generating a high-frequency transmission signal and high-frequency power amplification means for amplifying the transmission signal generated by the high-frequency transmission means,
On the substrate on which the high-frequency transmission means and the high-frequency power amplification means are arranged, a shield case having a shape covering the high-frequency transmission means and the high-frequency power amplification means is provided,
A shield structure for a transmitter, wherein the shield case is formed with unnecessary radiation blocking means for blocking unnecessary radiation from the high frequency power amplification means to the high frequency transmission means.
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