JP4269160B2 - Antenna structure of mobile terminal equipment - Google Patents
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本発明は、携帯端末機器において無線通信用のアンテナがプリント基板上の発熱部品を冷やすような携帯端末機器のアンテナ構造に関する。 The present invention relates to an antenna structure of a mobile terminal device in which a wireless communication antenna cools a heat generating component on a printed circuit board in the mobile terminal device.
近年、携帯端末機器の高機能化はますます進んできているが、それにより多くの内部部品が組み込まれ、内部の回路部品において高温となる部品が多くなった。そこで、安定した回路動作を行うために発熱対策が必要となってきているが、本体内部構造の制約から十分な発熱対策を採ることができなかった。また、デザイン性の向上を目的として、筐体に出し入れ式になっていたアンテナを、装置内部に実装する構造とすることが多くなってきている。 In recent years, the functions of mobile terminal devices have been increasingly advanced, but as a result, many internal components have been incorporated, and many of the internal circuit components have become hot. In order to perform stable circuit operation, countermeasures against heat generation have become necessary, but due to restrictions on the internal structure of the main body, sufficient countermeasures against heat generation could not be taken. In addition, for the purpose of improving the design, an antenna that has been put in and out of a housing is often configured to be mounted inside the apparatus.
従来、携帯無線機において回路部品の放熱にアンテナをヒートシンクとして利用することは提案されている。以下、このようなアンテナをヒートシンクとして利用した携帯無線機の構造について説明する。 Conventionally, it has been proposed to use an antenna as a heat sink for heat radiation of circuit components in a portable wireless device. Hereinafter, the structure of a portable wireless device using such an antenna as a heat sink will be described.
図5は、下記特許文献1に記載されている、アンテナをヒートシンクとして利用した携帯無線機の一部の構造を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a partial structure of a portable wireless device using an antenna as a heat sink described in Patent Document 1 below.
図5において、プリント板50上の発熱する高周波電力増幅器51は、アンテナ共用フィルタ52にL字型の固定金具53によりシリコングリース54,55を介在させて固定される。
In FIG. 5, a high-
また、図6は、下記特許文献2に記載されている、アンテナをヒートシンクとして利用した携帯無線機の一部の構造を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a partial structure of a portable wireless device using an antenna as a heat sink described in
図6において、プリント回路60に接続されたアンテナ62及び電力増幅器61が有り、アンテナ62のマス(mass)63が電力増幅器61のマス64に熱的に接続されている。
しかしながら、特許文献1において開示されている例では、シリコングリース54,55の介在により、高周波電力増幅器51とアンテナ共用フィルタ52との相互間の密着性を向上させ、熱伝導を均一化したり、電気絶縁性を確保することは窺える。しかし、L字型の固定金具53という固定部品を必要としていた。
However, in the example disclosed in Patent Document 1, due to the interposition of
また、特許文献2において開示されている例では、アンテナ62のマス63及び電力増幅器61のマス64は熱を伝えるものとしても、どのような材料か規定されていない。そのためそれらが仮に金属であるとすれば、アンテナ60に対して特性に影響を及ぼす怖れがある。
Further, in the example disclosed in
そこで、本発明は、携帯端末機器において無線通信用のアンテナに放熱機能を持たせ、筐体内部の部品の発熱による問題を緩和する構造において、アンテナと発熱部品との電気絶縁性を確保し最小限の部品により効率よく放熱を行うことを目的としている。 Therefore, the present invention secures electrical insulation between the antenna and the heat-generating component and minimizes the problem caused by heat generation in the antenna for wireless communication in the portable terminal device to alleviate the problem caused by heat generation of the component inside the housing. The purpose is to efficiently dissipate heat with limited parts.
上述の課題を解決するため、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造は、無線通信用のアンテナがプリント基板上の発熱部品を冷やすためのヒートシンクを兼ねた携帯端末機器のアンテナ構造において、前記アンテナは、前記発熱部品と電気不良導体である熱伝導体を介して接触し、且つ、機器筐体のプリント基板収納部と小室を形成したアンテナ収納部に跨って配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the antenna structure of the mobile terminal device of the present invention is the antenna structure of the mobile terminal device in which the antenna for wireless communication also serves as a heat sink for cooling the heat-generating component on the printed circuit board. The heat-generating component is in contact with the heat conductor, which is a defective electric conductor, and is disposed across the printed circuit board housing portion of the equipment housing and the antenna housing portion forming a small chamber .
また、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造において、前記アンテナは、平面的に見た場合の外形サイズに対して、前記ヒートシンクとしての有効面積が広い構造であることを特徴とする。 In the antenna structure of the portable terminal device of the present invention, the antenna has a structure having a wide effective area as the heat sink with respect to an external size when viewed in a plane .
また、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造において、前記アンテナは、前記アンテナ収納部に配置される部分が波形形状であることを特徴とする。 In the antenna structure of the mobile terminal device of the present invention, the antenna is characterized in that a portion disposed in the antenna housing portion has a waveform shape.
また、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造において、前記アンテナは、前記アンテナ収納部に配置される部分が切り起こし形状であることを特徴とする。 Further, in the antenna structure of the mobile terminal device of the present invention, the antenna is characterized in that a portion arranged in the antenna housing portion is cut and raised.
また、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造において、前記アンテナ収納部に通気孔を設けたことを特徴とする。 In the antenna structure of the portable terminal device of the present invention, a vent hole is provided in the antenna housing portion.
また、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造において、前記機器筐体のプリント基板収納部とアンテナ収納部の境界は、封止構造であることを特徴とする。 In the antenna structure of the portable terminal device according to the present invention, the boundary between the printed board storage portion and the antenna storage portion of the device housing is a sealing structure.
また、本発明の携帯端末機器のアンテナ構造において、前記熱伝導体は、2つの熱伝導材料間に電磁遮蔽材料を挟んだ構造であることを特徴とする。 In the antenna structure of the portable terminal device of the present invention, the heat conductor is a structure in which an electromagnetic shielding material is sandwiched between two heat conductive materials.
本発明において、携帯端末機器で無線通信を行うためのアンテナを、プリント基板上の発熱部品と接触させる構造とし、放熱部品として共用することにより、装置内部の発熱を拡散できる効果があると共に、アンテナと発熱部品との電気絶縁性を確保し、端末内部の熱対策部品を減らすことができ、機器の部品点数削減、重量の軽減という効果がある。 In the present invention, an antenna for performing wireless communication with a portable terminal device has a structure in which the antenna is brought into contact with a heat-generating component on a printed circuit board. As a result, it is possible to reduce the number of heat countermeasure parts in the terminal, reduce the number of parts of the device, and reduce the weight.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、図1〜図3において同一部材には同じ記号が付けられている。 In addition, the same symbol is attached | subjected to the same member in FIGS. 1-3.
図1は、本発明が適用される携帯端末機器の外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of a mobile terminal device to which the present invention is applied.
図2は、実施形態における携帯端末機器の内部構造の断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the internal structure of the mobile terminal device in the embodiment.
携帯端末機器は、操作部が設けられた本体1とヒンジ3により折り畳み可能に連結され、表示部が設けられた蓋体2からなり、無線通信用として本発明のアンテナ5を本体1内部のヒンジ3側に内蔵する構造となっている。
The portable terminal device is connected to a main body 1 provided with an operation unit by a
図2に示すように、携帯端末機器の本体1は、上筐体7と下筐体6でプリント基板4とアンテナ5を包み込む構造となっている。本発明のアンテナ5は、下筐体6のヒンジ3側に取付けられており、機器内部のプリント基板4には、アンテナ接続用端子8、熱を発する回路部品である発熱部品9及び発熱部品9の熱をアンテナ5へ伝える熱伝導体10を有する構造となっている。このようにプリント基板4とアンテナ5は、本体1の筐体に支持され、熱伝導体10は、発熱部品9とアンテナ5の対向面間に介在している。アンテナ5の先端は、ヒンジ3近傍に小室を形成したアンテナ収納部12内に有り、アンテナ5全体は、筐体のプリント基板収納部11とアンテナ収納部12に跨って配置されている。
As shown in FIG. 2, the main body 1 of the mobile terminal device has a structure in which a printed
[動作]
次に、実施形態の動作を説明する。
[Operation]
Next, the operation of the embodiment will be described.
本発明のアンテナ構造を有する携帯端末機器は、アンテナ5を携帯端末機器本体の下筐体6に取付け、機器内部のプリント基板4に実装しているアンテナ接続用端子8により電気的に導通させている。また、プリント基板4の発熱部品9とアンテナ5を電気不良導体である熱伝導ゴム等の熱伝導体10を介して接触させることにより、発熱部品9の発生する熱をアンテナ5へ伝え、アンテナ5で熱を拡散して放熱している。
In the portable terminal device having the antenna structure of the present invention, the
使用者が端末操作時に指が触れることが少ないヒンジ3側にアンテナ5を配置することにより、逃がした熱が気になり難いという効果がある。また、アンテナ収納部12を小室に形成したことにより、アンテナ5の先端の放熱による対流や輻射でプリント基板収納部11側へ熱が伝わるのを防ぐことができる。
By arranging the
本発明の他の実施形態について説明する。 Another embodiment of the present invention will be described.
図3、図4は、実施形態の他の変形例における携帯端末機器の内部構造の断面図である。 3 and 4 are cross-sectional views of the internal structure of the mobile terminal device according to another modification of the embodiment.
図2では平形のアンテナ5をヒンジ側に内蔵した例を挙げたが、アンテナは、機械的強度と外形サイズに対し広い表面積を兼ね備えた構造にすることができる。図3に示す例ではアンテナ5を波形13としている。波形13は、材料力学上の断面係数が大きく機械的強度があり、かつ、表面積が外形サイズに比べ大きい。また、図4に示す例ではアンテナ5を切り起こし形14(フィン形状)としており、切り起こしにより表面積を増やすことができる。これらの形状とすることにより、放熱効果を高めることができる。更に、アンテナ収納部12の筐体にスリット穴15を開けることにより、通気性を付与し、より熱を効率的に逃がす構造となる。なお、プリント基板収納部11とアンテナ収納部12の境界におけるアンテナ5と筐体の隙間をパッキン16等で塞いで封止構造とし、スリット穴15から水分が入り込んだ場合でも、機器内部への浸水を防ぐことができる。
Although an example in which the
アンテナ5の性能と形状との関係について更に説明する。アンテナ5の性能は、電気的容量が重要で形状よりも容積(体積)に依存する。その値は飛び飛びの状態(ディスクリート)になり、少しだけ大きくすることや、少しだけ小さくすることはできない。大きくするときは、その飛び飛びの値の次の大きさになる。薄くすると面積を大きくできるが、振動したり、容易に変形し形状が保てないような厚さは不可であり、ステンレス製、アルミ製等で異なるが材料強度上からの制約による影響が支配的である。よって、波形や切り起こし形状にしても、性能の向上効果はないがデグレードもないと考えられる。
The relationship between the performance and shape of the
そして、アンテナ5を波形13とするのは、アンテナ特性に必要な容積を維持することを前提として、平形よりも材料を薄くして引き延ばしても限られたスペースに収納でき、断面係数が大きく機械的強度の低下を防ぎ、薄くして表面積が増えたことにより放熱性能を上げることができるためである。
The reason why the
また、アンテナ5を切り起こし形14とするのは、アンテナ特性に必要な容積は維持され、平形と同じ材料の厚さであり機械的強度はあまり変わらず、切り起こしにより表面積が増えたことにより放熱性能を上げることができるためである。
The reason why the
一方、アンテナ5は、アンテナ取付け部周囲の条件による影響を受ける。特に、アンテナ5が接触するものが、CPUやLSI等のノイズを発生するものである場合、必ず電磁誘導に対して電磁遮蔽(シールド)を採る必要がある。プリント基板4の発熱部品9とアンテナ5の間に介在する熱伝導ゴム等の熱伝導体10は、電気不良導体であり、電気的絶縁は保たれているが、電磁遮蔽を施すために、前記熱伝導体10は、2つの熱伝導材料間に電磁遮蔽材料、例えば、金属箔等を挟んだ構造としてもよい。
On the other hand, the
1…本体
2…蓋体
3…ヒンジ
4…プリント基板
5…アンテナ
6…下筐体
7…上筐体
8…アンテナ接続用端子
9…発熱部品
10…熱伝導体
11…プリント基板収納部
12…アンテナ収納部
13…波形
14…切り起こし形
15…スリット穴
16…パッキン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
前記アンテナは、前記発熱部品と電気不良導体である熱伝導体を介して接触し、且つ、機器筐体のプリント基板収納部と小室を形成したアンテナ収納部に跨って配置されていることを特徴とする携帯端末機器のアンテナ構造。 In the antenna structure of a portable terminal device where the antenna for wireless communication also serves as a heat sink for cooling the heat generating components on the printed circuit board,
The antenna is in contact with the heat-generating component via a heat conductor that is an electrically defective conductor, and is disposed across an antenna housing portion that forms a printed circuit board housing portion and a small chamber of a device housing. An antenna structure of a portable terminal device.
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