JP2008228226A - 携帯端末装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】放射雑音を抑圧・低減させ、携帯端末装置からの上記ノイズ、とりわけV・UHF帯以上の領域の高周波ノイズの影響をより一層効果的に抑圧・低減することを可能とし、アンテナの受信感度を有効に向上させることが可能な携帯端末装置を提供する。
【解決手段】携帯端末装置1は、導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材5が筐体9の内側に設けられ、シート部材5の内側に電子回路基板16aが設けられ、シート部材5の外側にアンテナ部材3aが設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、携帯電話やノートPC、及び携帯ゲーム機を含む携帯端末装置に関するものである。
従来、マイクロ波帯、とりわけUHF帯の放送受信用端末においては、例えば400MHz〜0.8GHz帯の携帯型TV受像機には、通常、収縮式のホイップアンテナが搭載されている。近年、携帯端末装置中のデジタル回路の高速化により、CPUや、動作クロックが発する電磁波ノイズ(以下ノイズと略する)は、低周波数帯域〜高周波数帯域に及んでいる。具体的な周波数は、数100kHz〜数GHzに渡る極めて広い帯域に及び、携帯無線通信端末においては、使用する周波数が、多くの場合、0.07GHz〜6GHzの範囲にあるため、受信する際のノイズ源となっており、筐体から放射される該ノイズは、自身の端末機器のアンテナやアンテナのケーブルにノイズとして影響を及ぼし、受信時に、該ノイズがキャリアに重畳して、「キャリア対ノイズ比」を低下させてしまい、大幅に受信感度を低下させている。
特開2002−158484号公報(特許文献1)には、下記の事項が記されている。
不要な電磁波を吸収する電波吸収体においては、粒径が1〜100nmに制御されたナノグラニュラー構造を有する磁性材料を含む1つ以上の磁性層によって構成される電波吸収体が用いられたり、前記磁性層における前記電磁波の入射面に対する反対面に導体が固着された電波吸収体が用いられていた。
図8は、従来の携帯端末装置の構成を模式的に示す斜視図である。一例として、図8に示すように、パーソナルコンピュータやビデオカメラを収納する外部筐体1001は、プラスチックにメッキを施したもの、あるいは、AL、Mg等によって形成されている。この外部筐体1001において、例えば内部面に、上記ナノグラニュラー組織を有する磁性材料と高分子材料等とを複合して形成した軟磁性シート1000が貼付されている。この軟磁性シート1000はキャビティ共振抑制体として機能する。
この軟磁性シート1000によれば、例えば、厚さが0.3〜2mm程度の場合に、周波数30MHz〜2.5GHz程度の電磁波に対する、一般に数dB程度の吸収性能を得ることができる。このように、キャビティ共振抑制体を外部筐体1001等に設ける場合、比較的広い面積を必要とするが、上記の軟磁性シート1000は、従来のシートよりも薄型にすることができるため、外部筐体1000を軽量化することできることが記されている。
また、当該電波吸収体ではシート状に形成した例を挙げたが、上記の磁性材料を使用する電波吸収体としては、このような形態に限ったことではなく、設置する機器に応じて様々な実現形態をとり得る。例えば、磁性層を形成するための材料はペースト状あってもよいことが記されている。
特開2002−158484号公報(平成14年5月31日(2002.5.31)公開)
上記のような電波吸収シートでは、磁界の透磁率を大きくすることによる高周波損失が増大する。この作用は、該電波吸収シートに入射される高周波成分を吸収・減衰させるのみであり、該吸収・減衰度には、吸収・減衰度の周波数特性を含めて限界があった。つまり1MHzから数GHzの広い周波数範囲において、10dB以上の大きな吸収・減衰度を持たせることは困難であった。これは上記透磁率の周波数特性、つまり材料特性によるものである。
このような電波吸収に関しては、従来より、下記のことが知られている。
不要電磁波に関して、電波吸収体と波源との距離がλ/6(λ:電磁波の波長)よりも小さい比較的近傍の電磁界と、λ/6よりも大きい遠方の電磁界とに分けて考えることができる。
近傍の電磁界に対する電波吸収体は、入射した電磁波のエネルギーを熱に変換して吸収するが、このエネルギー変換には、電波吸収体の比誘電率の損失項ε"(複素比誘電率の虚数成分)および比透磁率の損失項μ"(複素比透磁率の虚数成分)が関係する。電磁波がこのような損失を有する材料に入射した場合、電磁波のエネルギーが熱に変換され、吸収される。
上記損失が大きい材料ほど電波吸収能力が大きい。しかし、電波吸収体として従来用いられていた材料では、1GHz以上の高周波帯域の電磁波に対するμ"の値は10程度であり、これでは十分な吸収性能とは言えない。
また、遠方の電磁界に対しては、通常、このような材料に電磁波が1度だけ入射した程度では、電磁波のエネルギーを完全に吸収して熱に変換することは不可能である。これは、電波吸収体の前面では、空気と電波吸収体との間でインピーダンスが異なるために、電磁波が反射するからである。このため、遠方からの平面波を吸収する場合は、波動インピーダンスと電波吸収体への入力インピーダンスとを整合させ、反射量を減衰させるインピーダンス整合型の電波吸収体が用いられている。このインピーダンス整合型の電波吸収体は、磁性層の裏面を導体で裏打ちして、この界面における反射波と、電波吸収体の前面における反射波の位相とを制御し、反射波を相殺することによって電磁波を吸収している。通常、インピーダンス整合型の電波吸収体では、電磁波のエネルギーを99%吸収する値である減衰量20dBを得ることができる。
しかしながら、上記の構成では電波吸収層の厚みは、略λ/4の厚みを必要とし、通常の携帯用の端末装置中では使用することができない。ノイズ波源との距離がλ/6(λ:電磁波の波長)よりも小さい場合は、局所的なシールド対策や、局所的な電波吸収体によってある程度の抑圧が可能であるが、本格的な抑圧が十分でない。また、基板自体からのノイズや、携帯機器で多用されているフレキシブルケーブルからのノイズや、さらには、携帯機器の液晶画面の裏側にある広い面積を占めるドライバ回路からのノイズが発生する場合が多く、上記のような局所的なシールド対策や、電波吸収体を使用することが困難である場合が多い。従って筐体内部では、多くの場合、λ/6よりも大きい遠方の電磁界成分のノイズが卓越している場合が多い。
前述のように、遠方の電磁界に対しては、このような材料に電磁波が1度だけ入射した程度では、電波吸収体の前面では、空気と電波吸収体との間でインピーダンスが異なるために、電磁波が反射してしまい、電磁波のエネルギーを完全に吸収して熱に変換することは難しく、λ/6に比べて広い面積を有する基板や電子回路、ケーブル等で構成された携帯端末装置に対しては、20dB以上の大きな減衰度で電波を吸収させることは、現実的ではありえない。このように単純に吸収する手段のみでは効果的ではない。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、携帯端末装置において、放射雑音を抑圧・低減させ、携帯端末装置からの上記ノイズ、とりわけV・UHF帯以上の領域の高周波ノイズの影響をより一層効果的に抑圧・低減することを可能とし、アンテナの受信感度を有効に向上させることが可能な携帯端末装置を提供することにある。
本発明に係る携帯端末装置は、上記課題を解決するために、導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材が筐体の内側に設けられたことを特徴とする。
この特徴によれば、筐体の内側に導電シートまたは金属蒸着シートが設けられている。そのため、基板や電子部品からの放射高周波ノイズは、各デジタル回路のCPUやクロック等の電子部品やケーブルあるいは基板から、空気中に一旦放射され、空間・空気を介して、筐体に放射される。
該筐体の内側に設けられた該シート部材が、導電シートの場合は、放射高周波ノイズは、回路基板側に反射してしまうため、筐体外側への漏洩は極めて小さくなる。ここで反射されたノイズは、通常、本体基板のビアホール等によるグランド処理や、シールド処理が、基板全体に施してあるため、グランドへ流れ込む電流となる。
一方、加えて、金属蒸着シートにおいては、反射のみならず、幾分かの吸収効果も生じるため反射・吸収により筐体外側への漏洩はさらに小さくなる。
さらに、該導電シートまたは金属蒸着シートでは、筐体全体で、本体基板と同電位でグランドに接続されていてもよい。尚、該導電シートまたは金属蒸着シートが、単に基板等のグランド等に接続されることなく、電位的には浮いていても構わない。
以上のことにより、内部から放射される高周波ノイズによる他の携帯用無線機器への影響を小さくすることができる。一方、外部から飛んでくるノイズの影響も小さくなる。
本発明に係る他の携帯端末装置は、上記課題を解決するために、導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材が筐体の外側に設けられたことを特徴とする。
この特徴によれば、該筐体の外側に前記シート部材が設けることにより、既存の端末の外側に該導電性シートまたは金属蒸着シートを取り付けることによって、筐体内部からの高週波ノイズを反射または、反射と幾分の吸収をするこができるため、既存端末の筐体から放射されるノイズを低減・制御するこができる。ここで反射された該放射高周波ノイズの一部の成分は、該シート部材の隙間を伝って放射されるか、または筐体内部へと透過してしまう。該隙間の設け方によって、雑音の漏れ方向を制御することができる。そのため、アンテナの搭載位置を、雑音の少ない最適位置に配置することができ、アンテナの送受信特性を向上させることができる。
本発明に係るさらに他の携帯端末装置は、上記課題を解決するために、導電シートと金属蒸着シートとが交互に積層されたシート部材が筐体に設けられたことを特徴とする。
この特徴によれば、該シート部材を交互に繰り返すことにより、反射率を高くしたり、反射と吸収を繰り返すことにより、筐体外側に漏れる電磁波を小さくすることができる。その結果、他の携帯用無線機器への影響を小さくすることができる。一方、外部から飛んでくる電磁雑音の影響も小さくすることができる。
本発明に係る携帯端末装置では、前記シート部材の内側に電子回路基板が設けられ、前記シート部材の外側にアンテナ部材が設けられることが好ましい。
上記構成により、該筐体の外側に、前記シート部材が設けられ、該シート部材の外側にアンテナ装置が構成されることによって、内側の上記電子回路・基板側から放射されるノイズを低減することができ、該アンテナ装置は、上記ノイズの影響を低減・抑圧することができる。その結果、感度の高い送受信が可能となる。
本発明に係る携帯端末装置では、前記アンテナ部材は、導体板と給電部とを有することが好ましい。
上記構成により、該筐体外側に、前記シート部材が設けられ、該シート部材の外側に導体板と給電部とを含むアンテナ部材を構成することによって、該アンテナ給電部を含むアンテナ部と該導体板は、該筐体内部の上記電子回路・基板側から放射されるノイズを、該シート部材により、抑圧・低減することができる。つまり、該アンテナ部材と導体板は、本端末自体からのノイズの影響を低減・抑圧することができる。尚ここでは、該導体板は、接地板として動作するが、受信波長λに比較して、有限サイズの接地板であり、無限に広い理想的な接地板ではないため、該接地板からも放射に寄与するダイポールのアンテナと動作する。
その結果、感度の高い送受信が可能となる。加えて筐体外部に突出するアンテナ素子が、一例としてホイップアンテナでは、該シート部材で、筐体内部からのノイズを低減・抑圧しているため、該ホイップアンテナ部の周囲を取り巻くノイズも抑圧・低減されており、その結果、該シート部材を用いない場合に比べて、より高い「キャリア対ノイズ比」が得られ、より高い受信感度特性を得ることができる。
本発明に係る携帯端末装置では、前記アンテナ部材は、前記筐体から突出したホイップアンテナをさらに有し、前記導体板は、前記ホイップアンテナが取り付けられた誘電体基板上の金属パターンで覆われた導体層によって構成されており、前記ホイップアンテナは、前記誘電体基板上の金属パターンが除去された絶縁体領域に収納自在に設けられていることが好ましい。
上記構成により、アンテナ収納部において接地金属パターンを除外し、絶縁体領域を具備しており、収納した際、該絶縁領域を有するため、ホイップアンテナはアンテナとして動作することが可能である。一例として、本端末の使用時において、受信電界強度が大きいところでは、アンテナを収納しても使用することができ、アンテナを引き出す手間が省けること、邪魔にならないこと、曲がったり・折れたりする場合が小さくなることという効果を奏する。
本発明に係る携帯端末装置では、前記導体層は、第1の面に形成された第1金属層と第2の面に形成された第2金属層とを有し、前記第1金属層と前記第2金属層とは、バイアホールによって接続されていることが好ましい。
上記構成により、該接地板は、アンテナ素子の接地板としては、上記のように有限サイズの接地板であり、該接地板からも放射に寄与するダイポールのアンテナと動作する。そのため、両面金属板をビアホールで接続することにより、該有限接地板の表面積を広くすることができ、良好な受信特性を得ることができる。
本発明に係る携帯端末装置では、前記シート部材は、前記筐体を保護するプロテクトケースもしくはキャリングケースの内側に設けられていることが好ましい。
上記構成により、該プロテクトケースもしくはキャリングケースの内部に、導電シートまたは金属蒸着シートが設けられているため、該携帯端末装置を保護する緩衝材かつ恒温材としても機能し、筐体の保護を強化するとともに温度も急激な変化がなく、安定しかつ受信感度も高くすることができる。さらに、上記アンテナの収納部も構成できる。
本発明に係る携帯端末装置は、以上のように、導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材を筐体の内側に設けたので、基板や電子部品からの放射高周波ノイズの筐体外側への漏洩を防止することができるという効果を奏する。
本発明に係る他の携帯端末装置は、以上のように、導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材を筐体の外側に設けたので、基板や電子部品からの放射高周波ノイズの筐体外側への漏洩を防止することができるという効果を奏する。
本発明に係るさらに他の携帯端末装置は、以上のように、導電シートと金属蒸着シートとが交互に積層されたシート部材を筐体に設けたので、基板や電子部品からの放射高周波ノイズの筐体外側への漏洩を防止することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態について図1ないし図7に基づいて説明すると以下の通りである。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る携帯端末装置1の構成を示す模式断面図である。
該携帯端末装置1は、外側においては、樹脂等で構成された絶縁性の筐体8と、樹脂等で構成された絶縁性の筐体9と、筐体8・9を結合するヒンジ部7とを備えている。筐体9には、棒状のホイップアンテナ3aが取り付けられている。ホイップアンテナ3aは、アンテナ固定端子25を介して、アンテナ基板40上の給電部に接続される。この給電部には、整合回路42が設けられ、該整合回路42の出力部と、回路基板16aは同軸状のコネクタ20で接続されている。又、該整合回路42の出力部のグランドと、アンテナ基板40上のグランド部と、回路基板16aのグランドは該コネクタ20のグランドに接続されている。該コネクタ20は、該基板16a上のチューナIC12等に接続されてなる。該チューナIC12で必要な信号が選択され、復調される。該復調された信号はデジタル信号処理され、液晶表示部に表示される。ここで、アンテナ基板40の回路基板16a側には、それぞれ厚さ10μm〜30μmの薄層で、表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□の金属蒸着シート5が、設けられている。一例として、本実施の形態では、該薄層の金属蒸着シート5は、銅テープ、アルミホイル、アルミテープであっても構わない。さらに、金属蒸着シート5は、薄層の表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□の金属蒸着シートと、導電シートとの複合シートであっても構わない。
本実施の形態では、アンテナ基板40の内部回路基板16a側の面に、薄層の表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□の金属蒸着シート5を張り合わせており、具体的には、数MΩ/□のAl蒸着シート5を用いている。
ここで、各デジタル回路のCPUやクロック等のチューナIC12、電子部品15、17やケーブル22あるいは基板16a・16bから、高周波電磁ノイズが、空間中に一旦放射され、空間・空気(または窒素)を介して、筐体8・9中に放射されてしまう。
上記のように、薄層の表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□のAl蒸着シート5を設けることによって、回路基板16a側に、上記電磁ノイズを反射してしまうため、筐体9の外側への漏洩は極めて小さくなる。ここで、本体基板16a上のメタルパターン、ビアホール等によるグランド処理や、シールド板13・14が、基板16a全体に施してあれば、反射された雑音は、グランドへ流れ込む電流となる。ここで、高抵抗のAl蒸着シート5を用いていることにより、例えば、電子回路の一部や配線部が、Al蒸着シート5に接触しても、電気的に特性が大きく変動することはない。
ここで、該雑音成分は、Al蒸着シート5の単独シートだけでは、完全反射されず透過する成分も生じてくる。そのため、Al蒸着シート5同士の複合シート、異種の複合シート、望ましくは、AlやCuの薄膜導電シートと上記高抵抗のAlの蒸着シートとの複合シートであれば好ましい。
上記複合シートにおいては、反射率の高い導電シートと、幾分の吸収効果を有した高抵抗率を有する反射シートとの複合体によって、筐体8・9の外部への漏洩防止効果は大きくなる。また、該高抵抗率のシートは、例え、電気回路に触れてもショートすることがないこと、人体に触れても感電等の危惧もないこと、かつ、静電気防止対策にもなることのため、高い利便性を有する。
(実施の形態2)
本実施の形態において説明する構成以外の構成は、上記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、上記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図2及び図3は、実施の形態2に係る携帯端末装置100の構成を模式的に示す斜視図である。図4(a)(b)は携帯端末装置100に設けられたアンテナ部材4の構成を模式的に示す斜視図である。
本実施の形態に係る第2の携帯端末装置100は、既存の携帯端末装置であって、たとえば、ノートPCや電子手帳及びゲーム機等の携帯端末装置にUSBカードや、カートリッジ等の外付けの無線送受信装置を装着する構成を想定している。該携帯端末装置100の筐体80・90は、樹脂等の絶縁体で構成されている。また、該携帯端末装置100はこれには限られない。携帯端末装置100は携帯型に限定されるものではなく、いわゆる据置型の各種端末装置(例えば据置型のTV、PC等)であっても使用可能であることはいうまでもない。本実施形態においては、前記実施形態1が、チューナ部、アンテナ部が内蔵タイプであるのに対し、本実施形態では、既存の携帯端末装置100に外付けモジュールの態様でチューナカートリッジ70が装着される構成である。
上記携帯端末装置100は、上部筐体80に構成されたディスプレイ部102と、下部筐体90に構成されたキーボード部101とを備える。携帯端末装置100の筐体90の側面部に、一例として受信チューナカートリッジ70が装着される。該チューナカートリッジ70においては、ホイップアンテナ3bへの接続ケーブル20(図4(a))が、アンテナ基板40のグランドパターン41及びホイップアンテナ3bの給電部42に接続されてなる。
図2に、該携帯端末装置100に取り付けられる上部プロテクトケース81の構成を示す。該プロテクトケース81は、樹脂やプラスチック等で構成され、該プロテクトケース81の内側に、薄層の表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□の高抵抗のAl蒸着シート82が貼付され、その上にアルミホイルまたはAlテープまたはCuテープ等の導電シート83が、貼付され固定されている。該プロテクトケース81は、両面テープ等で筐体80をカバーする構成となる。
上記のように構成されたプロテクトケース81は、直接アンテナ部材4等は構成されないが、端末筐体80内部から発生する雑音を、上記導電シート83と、高抵抗のAl蒸着シート82とで反射し、一部、吸収することにより該プロテクトケース81の周囲の雑音を低減することができる。
図3に、該携帯端末装置100に取り付けられる下部プロテクトケース91とプロテクトケース91に取り付けられたアンテナ部材4の一連の構成を示す。該プロテクトケース91は、樹脂やプラスチック等で構成され、該プロテクトケース91の内側に、アンテナ3b、給電回路42(図4(a))、及びグランドパターン41を含むアンテナ基板40が構成されている。該アンテナ基板40の上部、該アンテナ基板40と、該携帯端末装置100の筐体90との間には、薄層の表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□の高抵抗のAl蒸着シート93が貼付され、その上にアルミホイルまたはAlテープまたはCuテープ等の導電シート92が、貼付され固定されている。該プロテクトケース91は、両面テープ等で筐体90をカバーする構成となる。ここで、該アンテナ基板40は、同軸ケーブル20等で、上記チューナカートリッジ70に接続される。
上記説明した該プロテクトケース81・91は、上部筐体80と下部筐体90とをそれぞれ保護するケースであるが、上部筐体80と下部筐体90とを一体的に保護し・包み込むようなプロテクトケースであっても構わない。さらに他の例として、持ち運びのためのストラップや肩掛け等を設けたキャリングケースであっても構わない。
さらに望ましくは、該プロテクトケースやキャリングケースにはホイップアンテナを収納する収納部99を構成すれば、アンテナ部も収納・保護することができる。また、図示してはいないが、ホイップアンテナ3bの固定PINは、ネジ等によりアンテナ基板40上またはプロテクトケース91に設けても構わない。また、プロテクトケース91に固定PINを設ける際は、筐体90に樹脂等で差し込み枠を設けても構わない(図示なし)。さらに、該導電シート92または表面抵抗が数100kΩ/□から数MΩ/□の金属蒸着シート93が設けられているため、該携帯端末装置100を保護する緩衝材としても機能し、保護を強化するとともに、上述したように受信感度も高くすることができる。さらに、ホイップアンテナ3bの収納部も構成することができる。
図4及び、図5に、該アンテナ基板40の詳細構成を示す。図4は、アンテナ基板40を構成する誘電体基板において、第1の面40aにグランドパターン41を構成したものである。この場合、該第1の面の裏面(第2の面)は、電気的にどこにも接続されないメタルパターン、または、誘電体基板を露出した片面メタルパターンであっても構わない。
ここで、本実施の形態では、一例として、ホイップアンテンナ3bを用いており、該ホイップアンテナ3bを伸ばした状態を、図4(a)に示し、該ホイップアンテナ3bを、収納した状態を、図4(b)に示す。図4(b)に示す様に、ホイップアンテナ3bを、プロテクトケース91中に収納した際、アンテナ基板40上のグランドパターン41と接触することが無いよう、メタル抜きパターンにより形成される絶縁体領域44を設けている。これによって、収納した際でも、伸ばしたときに比べ、幾分感度は低下するものの、アンテナとして動作することが可能となる。したがって、受信電波が強電界の地域では、ホイップアンテナ3bを収納した状態でも、動作させることができる。
ここでは、アンテナの給電部42には、同軸の中心導体20aが接続され、該グランドパターン41には、同軸の外側導体20bが接触部20cにより接続される。該アンテナ部は、該同軸ケーブル20により、前記チューナカートリッジ70に、着脱式のコネクタ21を介して接続される。
尚、本図面は、説明のために簡略化したが、該給電部42には、整合回路や、低雑音アンプ等が構成されていても構わない(図示せず)。
加えて、該ホイップアンテナ3bは、一例として、地上放送波受信においては、該ホイップアンテナ3bの長さは、概ね13cm程度であり、該アンテナ基板40のグランドパターン41の長辺の長さも13cm程度である。そのため、グランド部は、有限長になってしまい、理想的に無限の広さを有するグランドとは異なっている。そのため、アンテナ部材4は、擬似的なダイポールアンテナとして動作する。そのため、該給電部42においては、平衡・不平衡変換器を構成し、平衡側は二つのアンテナ3b・41として、不平衡側は同軸ケーブル20の不平衡モードとして、より理想に近いダイポールアンテナとして動作させても構わない。
図5(a)(b)は携帯端末装置100に設けられた他のアンテナ部材の構成を模式的に示す斜視図である。アンテナ基板40の第1の面40aと第2の面40bとにグランドパターン41を形成する両面メタルパターンを構成し、多数のビアホール43によって、第1の面40aのグランドパターンと第2の面40bのグランドパターンとを接続する。該多数のビアホール43の間隔は、動作周波数の波長の0.25倍よりも十分に間隔の小さい(一例として0.05波長以下の間隔の)多数のビアホール43によって構成される。このように高周波的に両面グランドパターン41同士を短絡することにより、該グランドパターン41の実効メタル厚が、基板厚と略同等となる。該グランドパターン41が、アンテナとして動作する場合、良好な放射体となる。上述したように、本携帯端末装置100において、地上放送受信時では、ダイポールアンテナとしての動作になるため、該グランドパターン41もアンテナとして動作し、本アンテナとして良好な性能を得ることができる。
尚、本実施の形態では、アンテナ部材4は、下筐体91に設置したが、上筐体80に設置しても構わない。この際。該アンテナ部材4と上筐体80との間に、上記導電シート92、金属蒸着シート93が入ることは記すまでもない。
次に、図6、図7を用いて、本実施例での本携帯端末装置100内部からの雑音低減効果について示す。
図6では、周波数スペクトラム特性を示す。縦軸は電力レベル(dBm)であり、横軸は周波数(MHz)である。測定系のノイズフロア210(雑音指数、約3dBに相当)と、携帯端末装置100に何も雑音対策を施していないときの携帯端末装置100からの雑音特性を、携帯端末装置100から距離1cm離して標準ダイポールアンテナを用いて受信した際の、雑音電力レベル200とを示す。地上波TVの放送周波数帯である470MHz〜770MHzにおいて、最大で23dB以上もの大きな高周波のノイズが、受信検知される。携帯端末装置100の筐体90に、前記説明のように、該端末装置100との間に導電シート材または、導電シート83、92の一例として厚さが、略10数μmのアルミホイル(Alホイル)のみを用いたときの雑音電力レベルの周波数特性202を示す。雑音電力レベルが、周波数によっては、最大で13dB程度低減する効果が現れ、ノイズフロア特性210に近づいてきている。
また同様に、薄層(厚さ、略数10μm程度)で表面抵抗が、数MΩ/□の高抵抗のAl蒸着シート93として、2種のAl蒸着シートA,Bを用いた際の音電力レベルの周波数特性201、203を示す。周波数によって2dBほど差異はあるものの、これも前記Alホイルの場合202と略同様な低減効果を示している。
図7においては、図6と同様に、測定系のノイズフロア210(雑音指数、約3dBに相当)と、携帯端末装置100に何も雑音対策を施していないときの端末からの雑音特性を、端末から距離1cm離して標準ダイポールアンテナを用いて、受信した際の、雑音電力レベル200とを示す。さらに、前記導電シート83・92の一例として厚さが、略20μmの銅テープを用いたときの雑音電力レベル特性211を示す。この雑音電力レベル特性211は、図6のAlホイルの場合の特性202と略同様の低減効果を示している。
次に、導電性シート83、92と高抵抗シート82、93との複合シートとした場合の雑音電力レベル特性を示す。一例として、図6で用いた高抵抗のAl蒸着シートAと、銅テープとを貼り合わせた第1の複合シートの雑音電力レベル特性212を示す。銅テープ単独で用いた場合よりも、該第1の複合シートの場合が、最大で3dBほど低減している。これは、複合シートにすることにより、反射率が向上としたことが主な原因と考えられる。
次に該第1の複合シートにAlホイルをさらに張り合わせた第2の複合シートの雑音電力レベル特性213を示す。第1の複合シートも、第2の複合シートも同等な雑音電力レベル特性を示す。
以上のように、導電性シート83・92と該高抵抗シート(金属蒸着シート)82・93を、複合シートにすることにより、反射率の向上と、高抵抗シートの幾分の吸収効果とにより、さらに数dBの雑音低減効果が生じたものと推測される。
一方、本雑音抑圧・低減効果は、反射による作用で雑音レベルが低減しているため、上記シートを何枚も複合しても、枚数に比例して雑音レベルは、低減しない。逆に、反射率が低下し、該雑音レベルは高くなる場合も生じえる。
以上のように、本実施の形態1及び2の携帯端末装置は、携帯端末装置の筐体内部の電子回路・基板側からの、電磁波ノイズを低減することができ、アンテナの受信感度を高くすることができる。加えて、はり合わせた該シート材の隙間を適当な方向に設定することにより、または、上記ノイズの放出方向を制御することができ、アンテナ及びグランド板の設置方向をノイズの少ない位置方向に配置することがすることができ、アンテナの受信感度を高くすることができる。また、上記グランド板の電子回路・基板側を、片面シールドすることにより、電子回路・基板側からの電磁波ノイズが乗り難いグランド板を構成することができ、良好な受信感度を得ることができるという効果を奏する。
本実施の形態1及び2の携帯端末装置のシート部材は、筐体内部に内蔵するのみならず、外付けのキャリングケースやプロテクトケースに構成できるため、既存の携帯端末装置にも搭載でき、良好な感度特性を得ることができるという効果を奏する。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、携帯電話やノートPC、及び携帯ゲーム機を含む携帯端末装置に適用することができる。本発明は、ノートPCを含む携帯端末装置などの受信感度改善に適用することができるのみならず、EMC(Electro Magnetic Compatibility)対策にも効果的である。
(a)(b)は実施の形態1に係る携帯端末装置の構成を示す模式断面図である。 実施の形態2に係る携帯端末装置の構成を模式的に示す斜視図である。 実施の形態2に係る携帯端末装置の構成を模式的に示す斜視図である。 (a)(b)は上記携帯端末装置に設けられたアンテナ部材の構成を模式的に示す斜視図である。 (a)(b)は上記携帯端末装置に設けられた他のアンテナ部材の構成を模式的に示す斜視図である。 上記携帯端末装置における雑音特性を示すグラフである。 上記携帯端末装置における雑音特性を示すグラフである。 従来の携帯端末装置の構成を模式的に示す斜視図である。
符号の説明
1、100 携帯端末装置
3a アンテナ部材
3b ホイップアンテナ
4 アンテナ部材
5 金属蒸着シート
8、9 筐体
16a 電子回路基板
40 アンテナ基板(誘電体基板)
41 グランドパターン(金属パターン)
42 給電部
43 バイヤホール
80、90 筐体
81、91 プロテクトケース
82、93 金属蒸着シート
83、92 導電シート

Claims (8)

  1. 導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材が筐体の内側に設けられたことを特徴とする携帯端末装置。
  2. 導電シートと金属蒸着シートとの少なくとも1つを含むシート部材が筐体の外側に設けられたことを特徴とする携帯端末装置。
  3. 導電シートと金属蒸着シートとが交互に積層されたシート部材が筐体に設けられたことを特徴とする携帯端末装置。
  4. 前記シート部材の内側に電子回路基板が設けられ、
    前記シート部材の外側にアンテナ部材が設けられた請求項1〜3のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
  5. 前記アンテナ部材は、導体板と給電部とを有する請求項4に記載の携帯端末装置。
  6. 前記アンテナ部材は、前記筐体から突出したホイップアンテナをさらに有し、
    前記導体板は、前記ホイップアンテナが取り付けられた誘電体基板上の金属パターンで覆われた導体層によって構成されており、
    前記ホイップアンテナは、前記誘電体基板上の金属パターンが除去された絶縁体領域に収納自在に設けられている請求項5に記載の携帯端末装置。
  7. 前記導体層は、第1の面に形成された第1金属層と第2の面に形成された第2金属層とを有し、
    前記第1金属層と前記第2金属層とは、ビアホールによって接続されている請求項6に記載の携帯端末装置。
  8. 前記シート部材は、前記筐体を保護するプロテクトケースもしくはキャリングケースの内側に設けられている請求項2〜7のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
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