JP4423771B2 - Memory module - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報通信機能及びストレージ機能を小型モジュール内に集約したメモリーモジュールに関するものであり、例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、ビデオ機器、オーディオ機器等のホスト機器とネットワークとを接続するための着脱自在な超小型メモリーモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、音楽や、音声、画像等のデータがデジタル化され、パーソナルコンピュータやモバイルコンピュータで容易に扱えるようになってきた。また、音声コーデックや画像コーデックにより帯域が圧縮され、デジタル通信やデジタル放送を利用してそれらのデータを容易に配信できる環境が整ってきている。
【0003】
これらオーディオ−ビデオ(AV)データの通信においては、セルラー電話やコードレスフォン等により戸外での送受信が可能になってきている他、家庭内でも様々なホームネットワークが提案されている。
【0004】
このような通信のためのネットワークとしては、例えばIEEE802.11において提案されているような5GHz帯のホームネットワーク、2.45GHzのLAN、さらには“Bluetooth”と呼ばれる近距離通信、ワイヤレスコミュニケーション方式等が提唱されており、次世代ワイヤレスネットワークとして期待されている。
【0005】
また、家庭内や戸外でこれらのワイヤレスネットワークを用いることにより、シームレスに様々なデータのやり取り、インターネットへのアクセス、インターネット上へのデータの送受信等が可能になる。
【0006】
但し、このような環境を実現するためには、音楽やビデオを再生・記録する、いわゆるAV機器も通信機能を装置に装着する必要が生じる。
【0007】
一方、AVデータのデジタル化は、データの記録、蓄積の面から見たとき、ハードディスクや光磁気(MO)ディスク、或いは半導体メモリー等、コンピュータのストレージへの記録、蓄積が可能であることを意味し、それぞれ独自のフォーマットを持った従来のアナログ記録方式(例えば、オーディオコンパクトカセット、VHS方式ビデオカセット、いわゆるレーザーディスク等)に取って代わる様相を呈している。
【0008】
特に、フラッシュメモリー等の半導体メモリーは、記録容量当たりの体積が非常に小さく、着脱可能なメモリーモジュールとして独自のインターフェースを持ったものが、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、携帯型音響機器、ノート型パソコン等に採用され始めており、このメモリーモジュールを用いて、音声や画像等のデータの機器から機器への移動や移植、記録、蓄積が行われるようになってきている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、個人用のAV機器にも、あらゆるネットワークへの接続のためのインターフェースが必要になってきているが、例えば個人用に携帯性を重視して作られる、いわゆるモバイル機器においては、複数の通信ポートを設けたり、複数の通信ハードウェアを内蔵するのは非常に負担が大きく、普及の妨げとなっている。
【0010】
また、様々なワイヤレスコミュニケーション手段を装着することも、携帯機器には非常に負担であり、特に無線通信方式を用いる複数の異なる通信手段の同時搭載は、同一の帯域や、異なる帯域でも混信やお互いの干渉などの問題を引き起こす可能性があり、好ましくない。
【0011】
一方、前述のメモリーモジュールは、通常はモジュール自体を抜き差しして、データの移動、移植、蓄積を行うが、これらの作業は非常に煩雑であり、その改善が待たれるところである。
【0012】
そこで、本発明者らは、いわゆるメモリーモジュールの中に通信機能を搭載し、メモリーモジュールの有するホスト側のAV機器とのインターフェースに対して着脱可能とした超小型通信モジュールを、平成11年特許願第323453号において提案した。
【0013】
ところで、このような超小型通信モジュールでは、狭小な内部空間に通信機能を実現するための素子を実装可能とするために、より小型で特性の優れたアンテナが求められている。
【0014】
このため、この通信モジュールでは、高周波信号が出入力される、例えば逆F型、ダイポール型、パッチ型等の各種形態のアンテナを有し、このようなアンテナを、例えばカード状の筐体の表面に形成したり、或いは筐体に設けた突出部に形成した構造となっている。
【0015】
例えば、逆F型アンテナを使用した場合には、図30及び図31に示すように、実効的に略λ/4の長さを有するアンテナパターン200が、筐体或いは誘電体基板201の一部に形成され、その一端部が接地点s1として図示しないグランド配線パターン(GND)と接地された構造となっている。また、アンテナパターン200は、その中間点に給電点s2を有し、この給電点s2からアンテナへのRF信号の給電及び配電が行われる。なお、アンテナパターン200の他端部が開放点s3となっている。なお、図31は、図30に示す逆F型アンテナを模式的に示した図である。
【0016】
このような逆F型アンテナの場合には、アンテナの共振器の長さが略λ/4となるときに、波長λに相当する周波数F0で共振が起き、アンテナとして機能することとなる。
【0017】
ところで、この共振周波数F0は、ほぼアンテナの共振器の長さにより決定されるものであるが、例えば2.45GHz帯域にて機能するアンテナを得ようとすれば、自由空間での波長λは約120mmとなり、アンテナの共振器の長さλ/4も約30mmと長いものになってしまう。このため、上述したアンテナの小型化を図るためには、アンテナの実効波長を短くすることが重要となる。
【0018】
このようなアンテナの実効波長を短くする、すなわちアンテナの共振器の長さを短くする方法としては、アンテナパターンが形成される誘電体基板の比誘電率εrを大きくすることが考えられる。
【0019】
しかしながら、この場合、誘電体基板をある程度(例えば、1mm前後以上)の厚みとしなければ、そのような効果は得られないことから、アンテナの小型化を図る上で有効とはならない。また、かなり高い比誘電率εr(100前後)を有する基板を用いれば、アンテナの実効波長を短くすることが可能になるが、この場合、基板がセラミック系の高誘電率基板となり、一般のエポキシ系樹脂からなる基板と比べて、コストの増大を招くこととなる。
【0020】
そこで、本発明はこのような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、コストの増大を招くことなく、アンテナ素子の実効波長を短くすることにより、このアンテナ素子の小型化を可能とした超小型メモリーモジュールを提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明に係る通信端末装置は、厚さ3.5mm以下の矩形状をなし、一端側にホスト機器と着脱自在に接続されるコネクタ部を有する筐体を有し、上記筐体内に、上記一端側から順に、ストレージ機能用メモリー素子とベースバンド信号処理を行う素子と高周波信号処理を行う素子とアンテナ素子とが配列され、上記各素子は、フレキシブル配線基板の一方の面上に実装されており、当該フレキシブル配線基板の一部に上記アンテナ素子のアンテナパターンが形成され、上記ベースバンド信号処理を行う素子と上記高周波信号処理を行う素子との間及び上記筐体内を埋めるように電波吸収体が設けられ、上記フレキシブル配線基板の他方の面上には、上記アンテナ素子のアンテナパターンのうち、少なくとも共振器パターンとなる部分に隣接する位置に対応した位置に、上記アンテナ素子の共振周波数を調整するためのグランドパターンが設けられ、上記フレキシブル配線基板の一方の面に形成された上記アンテナ素子のアンテナパターンのうち共振器パターンとなる部分から給電点となる部分まで延設されるパターンと、上記フレキシブル配線基板の他方の面に形成された上記グランドパターンとが対向配置されてマイクロストリップ線路が形成され、上記アンテナ素子のアンテナパターンには、上記共振器パターンとなる部分に、上記アンテナパターンと上記グランドパターンとに接続され、上記アンテナ素子の共振周波数を調整するコンデンサと、上記給電点となる部分に、上記アンテナパターンと上記グランドパターンとに接続されるコンデンサ又はコイルとが設けられ、上記フレキシブル配線基板の一方の面上には、上記アンテナパターンと連続するように配置パターンが設けられ、上記配置パターンには、上記アンテナパターンに沿って複数の接続端子が設けられており、これら複数の接続端子のうち、何れか1ヶ所以上に、上記コンデンサが取り付けられている
【0022】
このメモリーモジュールでは、アンテナ素子のアンテナパターンのうち、少なくとも共振器パターンとなる部分にコンデンサが設けられていることから、アンテナ素子の共振周波数を下げることができ、このアンテナ素子の実効波長を短くすることができる。これにより、アンテナ素子の共振器パターンの長さを短くすることが可能となり、このアンテナ素子の小型化が実現される。また、電波吸収体は、小型の筐体を用いた場合において、高周波信号処理を行う素子の不要輻射を防止したり、空洞共振と呼ばれる空間的電磁的共振を抑制する。
【0023】
なお、アンテナ素子は、コンデンサの配置や、数、容量等を変えることにより、その共振周波数を任意に調整することが可能である。
【0025】
このメモリーモジュールでは、アンテナ素子のアンテナパターンのうち、少なくとも共振器パターンとなる部分に隣接する位置に対応するフレキシブル配線基板の他方の面上の位置にグランドパターンが設けられていることから、アンテナ素子の共振周波数を下げることができ、このアンテナ素子の実効波長を短くすることができる。これにより、アンテナ素子の共振器パターンの長さを短くすることが可能となり、このアンテナ素子の小型化が実現される。また、電波吸収体は、小型の筐体を用いた場合において、高周波信号処理を行う素子の不要輻射を防止したり、空洞共振と呼ばれる空間的電磁的共振を抑制する。
【0026】
なお、アンテナ素子は、グランドパターンの配置や大きさ(面積)等を変えることにより、その共振周波数を任意に調整することが可能である。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した通信端末装置(通信モジュール)について、図面を参照して詳細に説明する。
【0028】
これまで提案されているメモリーモジュールは、何れも厚さが3.5mm以下である。それに対して、本発明を適用した通信端末装置は、このような超小型メモリーモジュール内に通信機能を実現するための素子を実装することで、情報通信機能とストレージ機能を集約し、全く新たな超小型通信モジュールとしたものである。
【0029】
以下、いわゆるメモリースティック(商品名)と同様の筐体内にストレージ機能や通信機能を実現するための素子を実装した通信モジュールを例に、その具体的な構造を説明する。
【0030】
メモリースティックは、全体の厚さが2.8mmであり、ストレージ機能用メモリーが50.0mm×21.45mmの矩形状の筐体内に収められている。筐体も含めた体積は3ml以下である。筐体は、ABS樹脂や液晶ポリマー(LCP)等の成形部材からなり、上蓋と下蓋とに二分割されている。
【0031】
本例では、このような限られた空間内に、ストレージ機能、通信機能を付加するための素子を高密度実装している。
【0032】
図1は、本発明を適用した通信モジュールの外観を示すものであり、長方形状の筐体1の一端側には、ホスト機器との接続を図るためのコネクタ部となる端子2が設けられている。
【0033】
したがって、本発明を適用したモジュールは、ホスト機器との間のデータの授受を行うための入出力インターフェースを有していることが必要である。
【0034】
この入出力インターフェースには、任意のものを採用することができるが、上述したように、本発明は、これまで提案されているメモリーモジュールに通信機能を集約するというのが基本的な考えであるので、この場合には市販メモリーモジュールの入出力インターフェースをそのまま流用する。したがって、本例では、メモリースティックの入出力インターフェースをそのまま流用して用いる。
【0035】
上記筐体1内には、通信機能及びストレージ機能を有する各種素子が実装されており、この実装状態を示すのが図2及び図3である。実装される素子は、主に、ストレージ機能用メモリー素子3と、ベースバンド信号処理を行うための素子(ベースバンドLSI)4、高周波信号処理を行う素子(RFモジュール)5、アンテナ素子6である。
【0036】
これらの素子は、本例では、厚さ0.2mm以下のフレキシブル配線基板7に実装され、全体の厚さが2.8mm以下という筐体1内の限られた空間に収められている。
【0037】
上記フレキシブル配線基板7の一端側には、上記筐体1に設けられた端子列2と対応して接続端子部7aが設けられており、この接続端子部7aを端子列2と電気的に接続することで、端子列2を介してホスト機器との間のデータの授受が可能である。
【0038】
上記筐体1は長方形であるので、本例では、接続端子部7a側から順に、ストレージ機能用メモリー素子3、ベースバンドLSI4、RFモジュール5、アンテナ素子6が配列されている。
【0039】
これは、損失を極力小さくするとの観点から決定されたものであり、配列を替えた場合には配線が複雑になり、その結果、損失が増大し、またRFモジュール5による干渉、アンテナ素子6の機能低下等が問題となる。
【0040】
各素子は、いわゆるチップ部品とされており、図4に示すように、各種配線パターンや接続端子が形成されたフレキシブル配線基板7に他の一般部品8とともに実装されている。
【0041】
また、ベースバンドLSI4とRFモジュール5の間、及び筐体1内の空間を埋めるかたちで、電波吸収体9が設けられている。
【0042】
次に、各素子の構造及び機能について説明する。
【0043】
先ず、RFモジュール5であるが、これはアンテナ素子6より入った高周波信号を検波再生し、ベースバンド信号に変換するという機能を有する。
【0044】
RFモジュールを構成する機能素子としては、共振器、フィルタ、キャパシタ、インダクタ等が挙げられ、通常、これらはチップ部品として実装されるが、ここでは、上述したような限られた空間に収容するため、これらを多層基板内に内蔵し、素子全体の厚さを極力小さくするように設計されている。
【0045】
図5は、このRFモジュール5の一例を示すものである。このRFモジュール5では、セラミック基板(或いは有機基板)51の内層或いは外層に、共振器(フィルタ)52、キャパシタ53、インダクタ54等が多層化技術により組み込まれ、内蔵化されている。各機能素子間は、これらを繋ぐ配線パターン、スルーホール等により電気的に接続されており、セラミック基板51自体が一つの機能部品として動作する。
【0046】
そして、これら機能素子が内蔵されたセラミック基板51に、その他のチップ部品55やRF半導体LSI56を実装することで、一つのチップ部品としてRFモジュール5が構成されている。
【0047】
ここで、RF半導体LSI56は、フリップチップ接続によりセラミック基板51に搭載されており、接続による厚さの増加が抑えられている。フリップチップ接続は、半導体チップ表面の電極上にバンプと呼ばれる突起電極を形成し、表裏逆にして配線基板の電極とバンプとを位置合わせし、いわゆるフェースダウンボンディングで接続する実装方法である。本例でも、RF半導体LSI56にバンプ(例えば、はんだバンプ)57を形成し、これをセラミック基板51の電極と位置合わせし、これを加熱溶融することでフェースダウンボンディングされている。このフリップチップ接続によれば、例えばワイヤーボンディングと比べて、ワイヤーの引き回し空間が不要となり、特に高さ方向の寸法を大幅に削減することができる。
【0048】
ベースバンドLSI4は、通信の信号処理及び、後述するメモリー機能をコントロールするコントローラ、或いは通信モジュールがホスト側インターフェースに挿入された際のインターフェース機能を司る機能等を有するLSIである。また、場合によっては、本例の通信モジュールに搭載の通信機能を用いて、インターネット接続を行った場合の個人情報やプロバイダ情報を格納しておくことで、半自動的に特定のサイトへの接続や情報の発信、受信を可能にせしめるような機能も有する。
【0049】
上記ベースバンドLSI4は、単一のLSIチップとして構成することができれば理想的であるが、様々な機能を盛り込む必要があるため、通常は複数のLSIチップを組み合わせることにより構成される。
【0050】
このとき、スペースファクタ等を考慮すると、先のRFモジュール5の場合と同様、フリップチップ接続を利用した縦積み構造とすることが有利である。
【0051】
図6は、2つのLSIチップを縦積みしたベースバンドLSI4の一例を示すものである。
【0052】
このベースバンドLSI4は、第1の半導体LSI41の上に、第2の半導体LSI(例えば、フラッシュROM)42が載置され、さらにこれらが中間基板(インターポーザ基板)43に搭載された縦積み状態のチップサイズパッケージとして構成されている。
【0053】
上記第1の半導体LSI41と第2の半導体LSI42とは、フリップチップ接続されており、高さ方向の寸法を抑える構造とされている。具体的には、第2の半導体LSI42にバンプ42aが形成され、第1の半導体LSI41の電極と位置合わせして、フェースダウンボンディングされている。
【0054】
上記第2の半導体LSI42を搭載した第1の半導体LSI41は、さらに中間基板43に実装されている。この場合、第1の半導体LSI41と中間基板43とは、ワイヤー44を利用したワイヤーボンディングにより電極間が電気的に接続されている。3つ以上の半導体チップを縦積みする場合にも、フリップチップ接続とワイヤーボンディングとを適宜組み合わせることで、高さ方向の寸法を抑えながら電気的に接続することが可能となる。
【0055】
そして、これら第1の半導体LSI41、第2の半導体LSI42は、樹脂45によりモールドされ保護され、上記中間基板43をはんだボール46を用いてはんだ付けすることで、フレキシブル配線基板7に電気的、機械的に固定されている。
【0056】
ストレージ機能用メモリー素子3は、いわゆる半導体メモリーであり、通信を介して得た様々なデータの一時蓄積や、ホスト機器から送られる音楽、音声、画像データ等の一時蓄積を行う。
【0057】
このストレージ機能用メモリー素子3は、メモリーバス(Memory Bus)をインターポーザを介して互いに接続することで、3次元的に容量増加が可能である。
【0058】
図7は、4層構造として容量増加を図ったストレージ用メモリー素子3の構成例を示すものである。
【0059】
各半導体メモリーチップ31は、それぞれ中間基板(インターポーザ基板)32にバンプ31aを介してフリップチップ接続され、これが4段積み重ねられている。中間基板32間の接続及び最下層の中間基板32とフレキシブル配線基板7との接続は、はんだホール33を用いたはんだ付けにより行われる。
【0060】
半導体メモリーチップ31には、研磨加工等により、例えば100μm以下程度まで薄くしたチップを用い、全体の厚さを抑えるようにする。また、中間基板32には、非常に薄いフレキシブル配線基板等を用い、やはり全体の厚さを抑えるようにする。これにより、全体の厚さを大きく増加することなく、大容量化を図ることができる。
【0061】
アンテナ素子6は、当然のことながらアンテナとして機能するもので、例えば逆F型、ダイポール型、ボウタイ(蝶ネクタイ)型、パッチ型、マイクロトリップ型、モノポール型等の各種形態のものを使用することができ、また、それらの変形、或いはそれら複数種の組合せからなるアンテナ素子を使用することができるが、ここでは、その一例として逆F型アンテナを使用した。
【0062】
このアンテナ素子6は、ホスト機器とのコネクタとなる端子列2とは反対側の端部に実装されている。また、アンテナ素子6への受給電の損失を最低限に抑える構造として、RFモジュール5に隣接してアンテナ素子6が実装されている。
【0063】
具体的に、このアンテナ素子6として用いた逆F型アンテナは、図8及び図9に示すように、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン60を備えている。また、このアンテナパターン60は、実効的に略λ/4の長さを有する共振器パターン61と、この共振器パターン61の一端部にて略直角に折り曲げられてなる第1のパターン62の先端部に接地点S1と、第1のパターン62と並列しながら共振器パターン61の中途部から延設されてなる第2のパターン63の先端部に接地点S2と、第1のパターン62及び第2のパターン63と並列しながら共振器パターン61の第1のパターン62と第2のパターン63との間から延設されてなる第3のパターン64の先端部に給電点S3とを有している。なお、このアンテナパターン60において、共振器パターン61の他端部が開放点S4となっている。なお、図9は、図8に示すアンテナ素子6の構成を模式的に示した図である。
【0064】
このアンテナ素子6では、アンテナパターン60の接地点S1,S2が、フレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン(GND)70と接地されており、アンテナパターン60の給電点S3からこのアンテナ素子6へのRF信号の給電・配電が行われる。
【0065】
一方、このアンテナ素子6を実装するフレキシブル配線基板7は、例えばエポキシ系樹脂からなり、全面がベタのグランド配線パターン70からなる裏面層と、信号線の引き回しを行う表面層との2層構造(両面構造)を有し、RFモジュール5から入出力される信号がインピーダンスコントロールされた線路によってアンテナ素子6に供給されるようになされている。
【0066】
具体的には、図8に示すように、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン60の第3のパターン64と、その裏面に形成されたグランド配線パターン70の一部70aとが対向配置されて、いわゆるマイクロストリップ線路が形成されている。この場合、フレキシブル配線基板7の厚さ及び誘電率、信号線の幅等によって一定インピーダンスの線路を形成することができる。
【0067】
なお、このような高周波用線路としては、このマイクロストリップ線路に限らず、例えばコプレーナ線路等を採用することも可能である。
【0068】
なお、裏面のグランド配線パターン70は、アンテナ素子6が実装される位置までは形成されていない。裏面のグランド配線パターン70がアンテナ素子6の実装位置に掛かるまで形成されていると、アンテナ素子6が機能しなくなる虞がある。
【0069】
ところで、このアンテナ素子6には、図8及び図9に示すように、アンテナパターン60のうち、第2のパターン63となる部分にコンデンサ65が設けられている。
【0070】
このコンデンサ65は、いわゆるチップコンデンサであり、その共振器パターン61への配置や数、容量等を調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を任意に調節することができる。
【0071】
詳述すると、このアンテナパターン60における共振器パターン61の長さは、このようなコンデンサ65が設けられる前では、所望とする共振周波数F0よりも高い周波数にて共振することから、この共振周波数F0に相当するλよりも短いものとなっている。それに対して、本発明では、このようなコンデンサ65を共振器パターン61の任意の位置に設けることにより、アンテナ素子6の共振周波数を下げることができ、共振器パターン61の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができる。
【0072】
また、このアンテナ素子6は、図10及び図11に示すように、アンテナパターン60のうち、第3のパターン64の給電点S3に、コンデンサ又はコイル66が設けられた構成であってもよい。このコンデンサ及びコイル66は、いわゆるチップコンデンサ66a及びチップインダクタ66bであり、その一端が接地点S5としてフレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン70と接地された構造となっている。なお、図11は、図10に示すアンテナ素子6を模式的に示した図であり、(a)は、給電点S3にチップコンデンサ66aが設けられた場合の構成を示し、(b)は、給電点S3にチップインダクタ66bが設けられた場合の構成を示す。
【0073】
この場合、アンテナ素子6では、このようなチップコンデンサ66aやチップインダクタ66bが給電点S3に設けられたことによって、RFモジュール5から入出力される信号のインピーダンスコントロールを任意に行うことができ、上述した所望とする共振周波数F0や帯域等を任意に調節することができる。
【0074】
ここで、上記アンテナ素子6のチューニングの一例を図12に示す。ここでは、共振器パターン61の開放点S4からコンデンサ又はコイル66が設けられた第3のパターン64までの長さをAとし、この第3のパターン64からコンデンサ65が設けられた第2のパターン63までの長さをBとしたときに、これらAとBとの比率B/Aを調節しながら、各周波数帯域に対するリターンロスを測定した。
【0075】
以下、B/Aを調節した際の各周波数帯域とリターンロスとの関係を測定した結果を図13に示す。なお、図13において、グラフL1は、参考として第2のパターン63にコンデンサ65や、第3のパターン64にコンデンサ又はコイル66を設けなかった場合を示し、グラフL2は、第2のパターン63に0.5pFのチップコンデンサ65のみを設け、B/A 10/11とした場合を示し、グラフL3は、第2のパターン63に0.5pFのチップコンデンサ65のみを設け、B/A 4/11した場合を示し、グラフL4は、第2のパターン63に0.5pFのチップコンデンサ65のみを設け、B/A 1/11とした場合を示し、グラフL5は、第2のパターン63に0.5pFのチップコンデンサ65、並びに第3のパターン64の給電点S3に3.9nHのチップインダクタ66を設け、B/A 1/11とした場合を示す。
【0076】
図13の測定結果から、従来のように、第2のパターン63にチップコンデンサ65や第3のパターン64の給電点S3にチップインダクタ66を設けなかった場合(グラフL1)には、所望とする共振周波数F0(この場合、2.45GHz帯域を指す。)よりも高い周波数にて共振しているのがわかる。
【0077】
それに対して、本発明のように、第2のパターン63にチップコンデンサ65を設けた場合(グラフL2,L3,L4,L5)には、グラフL1に示す周波数帯域よりも低い周波数にて共振しているのがわかる。このうち、グラフL4,L5のようにB/A 1/11とした場合には、所望とする約2.45GHz帯域にて共振しているのがわかる。
【0078】
さらに、グラフL5から、第3のパターン64の給電点S3にチップインダクタ66を設けることにより、グラフL4よりもリターンロスが大きくなっているのがわかる。
【0079】
このように、第2のパターン63にチップコンデンサ65や、第3のパターン64の給電点S3にチップインダクタ66を設け、これらの配置や容量を調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を下げることができ、共振器パターン61の長さを任意に短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができる。また、RFモジュール5から入出力される信号のインピーダンスコントロールを任意に行うことができ、上述した所望とする共振周波数F0や帯域等を任意に調節することができる。
【0080】
したがって、この通信モジュールでは、アンテナ素子6の共振器パターン61の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0081】
また、この通信モジュールでは、アンテナ素子6が実装されるフレキシブル配線基板7として、比誘電率εrの大きいセラミック系の高誘電率基板を用いずとも、一般に用いられる安価なエポキシ系樹脂からなる基板を使用しながら、このアンテナ素子6における共振器パターン61の長さを短くすることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0082】
同様に、この通信モジュールでは、誘電体基板であるフレキシブル配線基板7の厚みを厚くせずとも、このアンテナ素子6における共振器パターン61の長さを短くすることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0083】
なお、このアンテナ素子6では、上述したコンデンサやコイル等のチップ部品以外にも、例えばシャント(shunt)をシリーズ(series)とすることや、このようなチップ部品を複数個設けること等が可能である。
【0084】
具体的には、例えば図14に示すように、チップコンデンサを配置するための配置パターン71を上記アンテナパターン61に沿って形成する。この配置パターン71は、上記アンテナパターン61と連続して設けられており、この配置パターン71上には、複数の接続端子72が所定の間隔にて並んで形成されている。なお、ここでは、隣接する接続用端子72の間隔を、例えば1mmとしている。
【0085】
この場合、アンテナ素子6では、配置パターン71の任意の箇所に任意の数だけチップコンデンサを取り付けることにより、上述した共振周波数を任意に調節することが可能となる。
【0086】
また、この配置パターン上には、チップコンデンサの他に、チップインダクタや抵抗(0Ω〜)等のチップ部品や、銅箔テープを貼った短絡線路等を配置してもよく、その配置や数、組合せ等は任意である。
【0087】
以上が本発明を適用した通信モジュールを構成する主な構成要素(素子)であるが、先にも述べたように、ベースバンドLSI4とRFモジュール5の間、及び筐体1内の空間を埋めるかたちで、電波吸収体9が設けられている。
【0088】
この電波吸収体9は、図2及び図3に示すように、配線部や空間の一部に形成することにより、デジタル部(RFモジュール5)の不要輻射を防止したり、空洞共振と呼ばれる空間的電磁的共振を抑制するように作用する。
【0089】
この電波吸収体9のうち、RFモジュール5とベースバンドLSI4の間に配される電波吸収体9は、主にデジタル部であるEFモジュール5の不要輻射の防止を目的に設けられている。空間に設置された電波吸収体9は、空間的電磁的共振を抑制することを目的に設けられている。
【0090】
上記電波吸収体9の材料としては、フェライトや金属等のように透磁率の高い磁性体を微粉化して接着樹脂等と混合したもの等が用いられ、ここでは所定の形状に成形したものが他の素子と同様、フレキシブル配線基板7に実装するようなかたちで取り付けられている。
【0091】
電波吸収体9は、上記成形品に限らず、シート化したもの、ペースト状のもの等、任意の形態のものを使用することが可能である。
【0092】
なお、上述した例では、各素子をフレキシブル配線基板7に実装して筐体1内に収容するようにしたが、図15に示すように、筐体1の下蓋の内側壁面に配線パターンPを形成し、ここにRFモジュール5やベースバンドLSI4、ストレージ機能用メモリー素子3や、その他の一般部品8等を直接実装するようにしてもよい。
【0093】
但し、この場合には、筐体1はリフロー等の熱処理工程に耐え得る耐熱性が必要であり、液晶ポリマー(LCP)等を用いることが好ましい。
【0094】
また、電波吸収体9については、先の例においては、フレキシブル配線基板7上に成形体を配置した構成を示したが、図16及び図17に示すように、ペースト状のものを全面に充填するようなかたちとしてもよい。
【0095】
この場合、ペースト状の電波吸収体を塗布し、筐体1である下蓋1b上に上蓋1aを被せ、熱処理を行うことで、筐体1の組立て封止と電波吸収体の形成を一度に行うことも可能である。
【0096】
また、RFモジュール5やベースバンドLSI4、ストレージ機能用メモリー素子3等も全面電波吸収体によりコーティングされることになり、特に耐湿信頼性や耐静電破壊性を高めることが可能である。
【0097】
なお、電波吸収体を全面に充填する場合、アンテナ素子6を筐体1内に入れることはできず、筐体1の表面にアンテナ素子6のアンテナパターン60を形成することが好ましい。この場合、同軸ケーブル等によりフレキシブル配線基板7のRF入出力端子とアンテナ素子6との間を接続し、給電し得るように構成することが必要である。
【0098】
このように、本発明を適用した通信モジュールでは、アンテナ素子6のアンテナパターン60が筐体1の表面に形成された構成であってもよい。
【0099】
次に、本発明を適用した通信モジュールの他の構成例について説明する。
【0100】
なお、以下の説明において上記通信モジュールと同等な部位については説明を省略するとともに、図面において同じ符号を付すものとする。
【0101】
この通信モジュールの他の構成例として、図18及び図19に示すアンテナ素子6は、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン67を備えている。また、このアンテナパターン67は、実効的に略λ/4の長さを有する共振器パターン61と、この共振器パターン61の一端部にて略直角に折り曲げられてなる第1のパターン62の先端部に接地点S1と、この第1のパターンと並列しながら共振器パターン61の中途部から延設されてなる第3のパターン64の先端部に給電点S3とを有している。なお、このアンテナパターン67において、共振器パターン61の他端部が開放点S4となっている。なお、図19は、図18に示すアンテナ素子6の構成を模式的に示した図である。
【0102】
そして、このアンテナ素子6には、アンテナパターン67のうち、共振器パターン61となる部分に隣接したグランドパターン68が設けられている。
【0103】
具体的に、このグランドパターン68は、フレキシブル配線基板7の表面に、第3のパターン64に近接する位置から共振器パターン61の開放点S4に至る長さl、及び、共振器パターン61と近接する位置からフレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン70に至る長さmの領域に亘って形成されており、このグランド配線パターン70側の一側端部が、接地点S6として当該グランド配線パターン70と接地された構造となっている。
【0104】
このグランドパターン68では、その共振器パターン61に対する配置や大きさ(面積=l×m)を調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を任意に調節することができる。
【0105】
詳述すると、このアンテナパターン60における共振器パターン61の長さは、このようなグランドパターン68が設けられる前では、所望とする共振周波数F0よりも高い周波数にて共振することから、この共振周波数F0に相当するλよりも短いものとなっている。それに対して、本発明では、このようなグランドパターン68を共振器パターン61と隣接した任意の位置に設けることにより、上述したコンデンサ65が付加された場合と同様に、アンテナ素子6の共振周波数を下げることができ、共振器パターン61の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができる。
【0106】
また、このアンテナ素子6は、図20及び図21に示すように、アンテナパターン67のうち、第3のパターン64の給電点S3に、コンデンサ又はコイル66が設けられた構成であってもよい。このコンデンサ及びコイル66は、いわゆるチップコンデンサ66a及びチップインダクタ66bであり、その一端が接地点S5としてフレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン70と接地された構造となっている。なお、図21は、図20に示すアンテナ素子6を模式的に示した図であり、(a)は、給電点S3にチップコンデンサ66aが設けられた場合の構成を示し、(b)は、給電点S3にチップインダクタ66bが設けられた場合の構成を示す。
【0107】
この場合、アンテナ素子6では、このようなチップコンデンサ66aやチップインダクタ66bが給電点S3に設けられたことによって、RFモジュール5から入出力される信号のインピーダンスコントロールを任意に行うことができ、上述した所望とする共振周波数F0や帯域等を任意に調節することができる。
【0108】
ここで、このアンテナ素子6のチューニングの一例を図22に示す。ここでは、グランドパターン68と共振器パターン61との間隔をCとし、グランドパターン68とコンデンサ又はコイル66が設けられた第3のパターン64との間隔をDとしたときに、これらグランドパターン68の間隔C,Dを調節しながら、各周波数帯域に対するリターンロスを測定した。
【0109】
以下、グランドパターン68の間隔C,Dを調節した際の各周波数帯域とリターンロスとの関係を測定した結果を図23に示す。なお、図23において、グラフL6は、参考として共振器パターン61に近接したグランドパターン68や、第3のパターン64にコンデンサ又はコイル66を設けなかった場合を示し、グラフL7は、共振器パターン61に近接したグランドパターン68のみを設け、C 2mm,D 1mmとした場合を示し、グラフL8は、共振器パターン61に近接したグランドパターン68のみを設け、C 0.5mm,D 1mmとした場合を示し、グラフL9は、共振器パターン61に近接したグランドパターン68、並びに第3のパターン64の給電点S3に3.3nHのチップインダクタ66を設け、C 0.5mm,D 1mmとした場合を示す。
【0110】
図23に示す測定結果から、従来のように、共振器パターン61に近接したグランドパターン68や、第3のパターン64の給電点S3にチップインダクタ66を設けなかった場合(グラフL6)には、所望とする共振周波数F0(この場合、2.45GHz帯域を指す。)よりも高い周波数にて共振しているのがわかる。
【0111】
それに対して、本発明のように、共振器パターン61に近接したグランドパターン68を設けた場合(グラフL7,L8,L9)には、グラフL6に示す周波数帯域よりも低い周波数にて共振しているのがわかる。このうち、グラフL8,L9のようにC 0.5mm,D 1mmとした場合には、所望とする約2.45GHzと近接する帯域にて共振しているのがわかる。
【0112】
さらに、グラフL9から、第3のパターン64の給電点S3にチップインダクタ66を設けることにより、グラフL8よりもリターンロスが大きくなっているのがわかる。
【0113】
このように、共振器パターン61に近接したグランドパターン68や、第3のパターン64の給電点S3にチップインダクタ66を設け、これらの配置や容量を調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を下げることができ、共振器パターン61の長さを任意に短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができる。また、RFモジュール5から入出力される信号のインピーダンスコントロールを任意に行うことができ、上述した所望とする共振周波数F0や帯域等を任意に調節することができる。
【0114】
したがって、この通信モジュールでは、アンテナ素子6の共振器パターン61の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0115】
また、この通信モジュールでは、アンテナ素子6が実装されるフレキシブル配線基板7として、比誘電率εrの大きいセラミック系の高誘電率基板を用いずとも、一般に用いられる安価なエポキシ系樹脂からなる基板を使用しながら、このアンテナ素子6における共振器パターン61の長さを短くすることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0116】
同様に、この通信モジュールでは、誘電体基板であるフレキシブル配線基板7の厚みを厚くせずとも、このアンテナ素子6における共振器パターン61の長さを短くすることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0117】
なお、このアンテナ素子6では、上述したコンデンサやコイル等のチップ部品以外にも、例えばシャント(shunt)をシリーズ(series)とすることや、このようなチップ部品を複数個設けることが可能である。
【0118】
この場合、上記アンテナパターン67に沿って、上述した図14に示すような配置パターン71を形成すればよい。そして、このような配置パターン17上に、チップコンデンサや、チップインダクタ、抵抗(0Ω〜)等のチップ部品や、銅箔テープを貼った短絡線路等を配置することにより、上述した共振周波数を任意に調節することが可能となる。
【0119】
また、この通信モジュールでは、このようなアンテナ素子6のアンテナパターン67を筐体1の表面に形成した構成としてもよい。
【0120】
以上、本発明を適用した通信モジュールについて説明してきたが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。
【0121】
すなわち、上述した例では、アンテナ素子6として逆F型アンテナを使用したが、例えば図24及び図25に示すように、筐体1やフレキシブル配線基板7の表面に、略λ/2のダイポールアンテナを形成した場合であってもよい。
【0122】
具体的に、このアンテナ素子6として用いたダイポールアンテナは、図24に示すように、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン80を備えている。また、このアンテナパターン80は、実効的に略λ/2の長さを有する共振器パターン81と、共振器パターン81の一方側の中途部から延設されてなる第1のパターン82の先端部に接地点S7と、第1のパターン82と並列しながら共振器パターン81の他方側の中途部から延設されてなる第2のパターン83の先端部に接地点S8と、第1のパターン82及び第2のパターン83と並列しながら共振器パターン81の第1のパターン82と第2のパターン83との間から延設されてなる第3のパターン84の先端部に給電点S9とを有している。なお、このアンテナパターン80において、共振器パターン81の一端が開放点S10となっている。
【0123】
このアンテナ素子6では、アンテナパターン80の接地点S7及び接地点S8が、フレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン(GND)70と接地されており、アンテナパターン80の給電点S9からこのアンテナ素子6へのRF信号の給電・配電が行われる。
【0124】
また、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン80の第3のパターン84と、その裏面に形成されたグランド配線パターン70の一部70aとが対向配置されて、いわゆるマイクロストリップ線路が形成されている。
【0125】
そして、このアンテナ素子6には、アンテナパターン80のうち、第1のパターン82及び第2のパターン83となる部分にコンデンサ85がそれぞれ設けられている。このコンデンサ85は、いわゆるチップコンデンサであり、その共振器パターン81への配置や容量を調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を任意に調節することができる。
【0126】
これにより、この通信モジュールでは、アンテナ素子6の共振器パターン81の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0127】
また、アンテナ素子6として用いたダイポールアンテナは、図25に示すように、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン86を備えている。また、このアンテナパターン86は、実効的に略λ/2の長さを有する共振器パターン81と、共振器パターン81の略中央部から延設されてなる第3のパターン84の先端部に給電点S9とを有している。なお、このアンテナパターン86において、共振器パターン81の一端が開放点S10となっている。
【0128】
そして、このアンテナ素子6には、アンテナパターン86のうち、第3のパターン84に対する両側に、それぞれ共振器パターン81となる部分に隣接したグランドパターン87が設けられ、その一側面が接地点S11,12としてフレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン70とそれぞれ接地された構造となっている。このグランドパターン87は、その共振器パターン81に対する配置や大きさを調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を任意に調節することができる。
【0129】
これにより、この通信モジュールでは、アンテナ素子6の共振器パターン81の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0130】
また、アンテナ素子6としては、図26及び図27に示すように、筐体1やフレキシブル配線基板7の表面に、略λ/4のモノポールアンテナを形成した場合であってもよい。
【0131】
具体的に、このアンテナ素子6として用いたモノポールアンテナは、図26に示すように、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン90を備えている。また、このアンテナパターン90は、実効的に略λ/4の長さを有する共振器パターン91と、共振器パターン91の一端部にて略直角に折り曲げられてなる第1のパターン92の先端部に給電点S13と、第1のパターン92と並列しながら共振器パターン91の中途部から延設されてなる第2のパターン93の先端部に接地点S14とを有している。なお、このアンテナパターン90において、共振器パターン91の他端部が開放点S15となっている。
【0132】
このアンテナ素子6では、アンテナパターン90の接地点S14が、フレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン(GND)70と接地されており、このアンテナパターン90の給電点S13からこのアンテナ素子6へのRF信号の給電・配電が行われる。
【0133】
また、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン90の第1のパターン92と、その裏面に形成されたグランド配線パターン70の一部70aとが対向配置されて、いわゆるマイクロストリップ線路が形成されている。
【0134】
そして、このアンテナ素子6には、アンテナパターン90のうち、第2のパターン93となる部分にコンデンサ94が設けられている。このコンデンサ94は、いわゆるチップコンデンサであり、その共振器パターン91への配置や容量を調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を任意に調節することができる。
【0135】
これにより、この通信モジュールでは、アンテナ素子6の共振器パターン91の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0136】
また、このアンテナ素子6として用いたモノポールアンテナは、図26に示すように、フレキシブル配線基板7の表面に形成されたアンテナパターン95を備えている。また、このアンテナパターン95は、実効的に略λ/4の長さを有する共振器パターン91と、共振器パターン91の一端部にて略直角に折り曲げられてなる第1のパターン92の先端部に給電点S13とを有している。なお、このアンテナパターン95において、共振器パターン91の一端が開放点S15となっている。
【0137】
そして、このアンテナ素子6には、アンテナパターン95のうち、共振器パターン91となる部分に隣接したグランドパターン96が設けられ、その一側面が接地点S16としてフレキシブル配線基板7の裏面に形成されたグランド配線パターン70と接地された構造とされている。このグランドパターン96は、その共振器パターン91に対する配置や大きさを調節することにより、アンテナ素子6の共振周波数を任意に調節することができる。
【0138】
これにより、この通信モジュールでは、アンテナ素子6の共振器パターン91の長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子6の小型化が可能となる。
【0139】
以上のように、超小型通信モジュールを形成し、そのコネクタ部分をホスト側(例えば、AV機器、電話、パーソナルコンピュータ等)に挿入することで、通信機能を用いて、インターネットはアクセスしたり、これとは反対に、インターネット上から、音楽や画像データを取り込み一時的にモジュール内部のメモリーに蓄えたりすることで、あらゆるデータ、情報の通信と記録機能をホスト側機器に簡単に付与することが可能となる。
【0140】
また、ベースバンドLSIのフラッシュROMやEPROM等に、ユーザー個人の情報、例えば、インターネットプロバイダのアカウント情報やパスワード、形態電話のPINコード等を書き込んでおいたり、よく使うインターネット上のサイト情報等を入れておくことで、半自動的にユーザーの意図する情報の取得や発信が可能となる。
【0141】
具体的には、本発明を適用した通信モジュールは、例えば、図28に示すように構成された無線LAN(Local Area Network)システムに適用される。
【0142】
図28に示すように、公衆通信網140と接続される無線LANシステム101において、ゲートウェイとなる通信機器102(102a〜102e)、通信モジュール103及び通信モジュール103が装着されるホスト機器104tの間のデータ通信を実現するためのBluetooth方式を採用している。
【0143】
このBluetooth方式とは、日欧5社が1998年5月に標準化活動を開始した近距離無線通信技術の呼称である。このBluetooth方式では、最大データ伝送速度が1Mbps(実効的には721Kbps)、最大伝送距離が10m程度の近距離無線通信網を構築してデータ通信を行う。このBluetooth方式では、無許可で利用可能な2.4GHz帯のISM(Industrial Scientific Medical)周波数帯域に帯域幅が1MHzのチャンネル79個設定し、1秒間に1600回チャンネルを切り換える周波数ホッピング方式のスペクトラム拡散技術を採用して通信モジュール103とホスト機器104(104a〜104d)との間で電波を送受信する。
【0144】
このBluetooth方式を適用した近距離無線通信網に含まれる各ホスト機器104は、スレーブマスター方式が適用され、処理内容に応じて、周波数ホッピングパターンを決定するマスター機器と、マスター機器に制御される通信相手のスレーブ機器とに分かれる。マスター機器では、一度に7台のスレーブ機器と同時にデータ通信を行うことができる。マスター機器とスレーブ機器とを加えた計8台の機器で構成するサブネットは、“piconet(ピコネット)”と呼ばれる。ピコネット内、すなわち無線LANシステム101に含まれるスレーブ機器となされたホスト機器104は、同時に2つ以上のピコネットのスレーブ機器となることができる。
【0145】
図28に示す無線LANシステム101は、例えばインターネット網等の公衆通信網140とデータの送受信を行う通信機器102(102a〜102e)と、近距離無線通信網である近距離無線通信網130を介して、Bluetooth方式でユーザーデータ等を含む制御パケットの送受信を通信機器102との間で行う通信モジュール103と、通信モジュール103との間でユーザーデータ等を含む制御パケットの入出力を行うホスト機器104(104a〜104e)で構成される。
【0146】
ホスト機器104は、通信モジュール103と機械的に接続され、ユーザーにより操作される電子デバイスである。ホスト機器104としては、例えばPDA(Personal Digital Assistant)104a、デジタルスチルカメラ104b、メール処理端末104c、EMD(Electronic Music Distribution)端末104d等がある。
【0147】
通信機器102は、近距離無線通信網130を介して通信モジュール103と制御パケット接続されるとともに公衆通信網140に接続され、通信モジュール103と公衆通信網140とを接続するためのゲートウェイである。この通信機器102としては、公衆通信網140とを接続するためのモデム等を備えたパーソナルコンピュータ102a、例えばcdmaOne(Code Division Multiple Access)方式やW−CDMA(Wide Band-Code Division Multiple Access)方式を採用した携帯電話102b、TA/モデム102c、STB(Set Top Box)102d、例えばBluetooth方式に準じた通信モジュール103と公衆通信網140とを接続するための基地局等の準公衆システム102eがある。
【0148】
公衆通信網140としては、例えばパーソナルコンピュータ102aと電話回線を介して接続されるインターネット(Internet)網、携帯電話102bと接続される移動体通信網(Mobile Network)、TA/モデム102cと接続されるISDN、STB102dと接続される衛星通信網(Broadcasting)、準公衆システム102dと接続されるWLL(Wireless Local Loop)等がある。公衆通信網140に含まれるインターネット網には、さらに、情報提供サーバ141、メールサーバ142、EMDサーバ143、コミュニティサーバ144が接続される。情報提供サーバ141では、ホスト機器104からの要求を通信モジュール103、通信機器102を介して受信し、要求に応じた各種情報をホスト機器104に送信する。また、メールサーバ142では、電子メールを管理し、通信機器102、通信モジュール103を介してホスト機器104との間で電子メールを送受信する。さらに、EMDサーバ143では、通信機器102及び通信モジュール103を介してホスト機器104のEMD端末104dに音楽情報を送信して、音楽提供サービスを管理する。さらにまた、コミュニティサーバ144では、例えばホスト機器104のデジタルスチルカメラ104bに、例えば街角情報、ニュース情報のダウンロードサービス等を提供するとともに、ホスト機器4からの情報のアップロード等を管理する。
【0149】
上述した無線LANシステムに用いられる通信モジュール103は、先に説明した本発明を適用した通信モジュールであり、図29に示すような内部構成となっており、これら制御システムが通信モジュール103を構成するアンテナ素子6,RFモジュール5、ベースバンドLSI4、ストレージ機能用メモリー素子3に割り当てられ、単一の筐体1内に収容されている。例えば、RFモジュール5には、スイッチ部(SW)、受信部、送信部、ホッピングシンセサイザ部が格納される。また、ベースバンドLSI4には、ベースバンド制御部、インターフェース部、個人情報記憶部、ネットワーク設定記憶部、RAM(Random Access Memory)、無線通信CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、メモリーコントローラが格納されている。
【0150】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るメモリーモジュールによれば、アンテナ素子の共振器パターンの長さを短くした場合であっても、従来よりも低い周波数にて共振させることができ、このアンテナ素子の実効波長を短くすることができる。したがって、このメモリーモジュールでは、コストの増大を招くことなく、アンテナ素子の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した通信モジュールの一例を示す概略平面図である。
【図2】通信モジュールを構成する各素子の実装状態の一例を示す概略平面図である。
【図3】通信モジュールを構成する各素子の実装状態の一例を示す概略断面図である。
【図4】フレキシブル配線基板への素子の取付状態を示す分解平面図である。
【図5】RFモジュールの断面構造を示す模式図である。
【図6】ベースバンドLSIの断面構造を示す模式図である。
【図7】ストレージ機能用メモリー素子の断面構造を示す模式図である。
【図8】アンテナ素子として本発明を逆F型アンテナに適用した一例を示す要部平面図である。
【図9】図8に示す逆F型アンテナを模式的に示した図である。
【図10】図8に示す逆F型アンテナの給電点にコンデンサ又はコイルが設けられた構成を示す要部平面図である。
【図11】図10に示す逆F型アンテナを模式的に示した図であり、(a)は、給電点にチップコンデンサが設けられた場合の構成を示し、(b)は、給電点にチップインダクタが設けられた場合の構成を示す。
【図12】図10に示すアンテナ素子のチューニングの一例を示す要部平面図である。
【図13】B/Aを調節した際の各周波数帯域とリターンロスとの関係を示す特性図である。
【図14】配置パターンが形成された状態を示す要部平面図である。
【図15】筐体に配線形成した場合の素子の取付状態を示す分解平面図である。
【図16】電波吸収体により被覆した実装例を分解して示す模式図である。
【図17】電波吸収体により被覆した実装例における封止状態を示す模式図である。
【図18】アンテナ素子として本発明を逆F型アンテナに適用した他の構成例を示す要部平面図である。
【図19】図18に示す逆F型アンテナを模式的に示した図である。
【図20】図18に示す逆F型アンテナの給電点にコンデンサ又はコイルが設けられた構成を示す要部平面図である。
【図21】図20に示す逆F型アンテナを模式的に示した図であり、(a)は、給電点にチップコンデンサが設けられた場合の構成を示し、(b)は、給電点にチップインダクタが設けられた場合の構成を示す。
【図22】図20に示すアンテナ素子のチューニングの一例を示す要部平面図である。
【図23】グランドパターンの間隔C,Dを調節した際の各周波数帯域とリターンロスとの関係を示す特性図である。
【図24】アンテナ素子として本発明をダイポールアンテナに適用した一例を示す要部平面図である。
【図25】アンテナ素子として本発明をダイポールアンテナに適用した他の構成例を示す要部平面図である。
【図26】アンテナ素子として本発明をモノポールアンテナに適用した一例を示す要部平面図である。
【図27】アンテナ素子として本発明をモノポールアンテナに適用した他の構成例を示す要部平面図である。
【図28】無線LANシステムを含むネットワークを示す図である。
【図29】通信モジュールの内部構成を示すブロック図である。
【図30】従来の逆F型アンテナの一例を示す要部平面図である。
【図31】図30に示す逆F型アンテナを模式的に示した図である。
【符号の説明】
1 筐体、2 コネクタ部、3 ストレージ機能用メモリー素子、4 ベースバンドLSI、5 RFモジュール、6 アンテナ素子、7 フレキシブル配線基板、9 電波吸収体、60 アンテナパターン、61 共振器パターン、65コンデンサ、66a チップコンデンサ、66b チップインダクタ、68 グランドパターン、70 グランド配線パターン、71 配置パターン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention consolidates information communication functions and storage functions in a small module. Memory module Removable ultra-compact for connecting a host device such as a personal computer, a mobile phone, a video device, an audio device and a network to a network. Memory module About.
[0002]
[Prior art]
In recent years, data such as music, voice, and images have been digitized and can be easily handled by personal computers and mobile computers. In addition, a band is compressed by an audio codec or an image codec, and an environment in which such data can be easily distributed using digital communication or digital broadcasting has been established.
[0003]
In audio-video (AV) data communication, it has become possible to transmit and receive outdoors using cellular phones, cordless phones, and the like, and various home networks have been proposed in the home.
[0004]
As a network for such communication, for example, a home network of 5 GHz band as proposed in IEEE802.11, a LAN of 2.45 GHz, a short-range communication called “Bluetooth”, a wireless communication system, etc. It has been advocated and is expected as a next-generation wireless network.
[0005]
In addition, by using these wireless networks at home and outdoors, various data can be exchanged seamlessly, the Internet can be accessed, and data can be transmitted and received on the Internet.
[0006]
However, in order to realize such an environment, a so-called AV device that plays and records music and video needs to be equipped with a communication function.
[0007]
On the other hand, the digitization of AV data means that recording and storage in a computer storage such as a hard disk, a magneto-optical (MO) disk, or a semiconductor memory is possible from the viewpoint of data recording and storage. However, it seems to replace the conventional analog recording system (for example, audio compact cassette, VHS system video cassette, so-called laser disk, etc.) each having its own format.
[0008]
In particular, semiconductor memory such as flash memory has a very small volume per recording capacity and has a unique interface as a removable memory module, such as digital still cameras, video cameras, portable audio equipment, and notebook computers. This memory module is used to move, transfer, record, and store data such as voice and images from device to device.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, an interface for connection to any network is also required for a personal AV device. For example, in a so-called mobile device made with emphasis on portability for personal use, Providing a plurality of communication ports or incorporating a plurality of communication hardware is very burdensome and hinders its spread.
[0010]
In addition, wearing various wireless communication means is very burdensome for portable devices, and in particular, simultaneous mounting of a plurality of different communication means using a wireless communication method can cause interference or mutual interference even in the same band or different bands. This may cause problems such as interference, and is not preferable.
[0011]
On the other hand, the above-mentioned memory module is usually moved and transplanted and stored by inserting and removing the module itself, but these operations are very complicated and an improvement is awaited.
[0012]
Accordingly, the present inventors have filed a patent application in 1999 for an ultra-small communication module that has a communication function in a so-called memory module and is detachable from the interface with the host AV device of the memory module. Proposed in No. 323453.
[0013]
By the way, in such an ultra-small communication module, an antenna having a smaller size and excellent characteristics is required in order to be able to mount an element for realizing a communication function in a narrow internal space.
[0014]
For this reason, this communication module has various types of antennas such as an inverted F type, a dipole type, and a patch type for inputting and outputting a high-frequency signal. Or a protrusion formed on the housing.
[0015]
For example, when an inverted F-type antenna is used, an antenna pattern 200 having a length of approximately λ / 4 is formed as a part of the casing or the dielectric substrate 201 as shown in FIGS. One end of which is formed at the ground point s. 1 As shown, a ground wiring pattern (GND) (not shown) is grounded. Further, the antenna pattern 200 has a feeding point s at an intermediate point thereof. 2 And this feed point s 2 The RF signal is fed and distributed from the antenna to the antenna. Note that the other end of the antenna pattern 200 is an open point s. Three It has become. FIG. 31 is a diagram schematically showing the inverted F-type antenna shown in FIG.
[0016]
In the case of such an inverted F-type antenna, when the length of the resonator of the antenna is approximately λ / 4, the frequency F corresponding to the wavelength λ. 0 Resonance occurs and functions as an antenna.
[0017]
By the way, this resonance frequency F 0 Is substantially determined by the length of the resonator of the antenna. For example, if an antenna that functions in the 2.45 GHz band is to be obtained, the wavelength λ in free space is about 120 mm, and the resonance of the antenna The length λ / 4 of the vessel is also as long as about 30 mm. For this reason, in order to reduce the size of the antenna described above, it is important to shorten the effective wavelength of the antenna.
[0018]
As a method of shortening the effective wavelength of such an antenna, that is, shortening the length of the resonator of the antenna, the relative dielectric constant ε of the dielectric substrate on which the antenna pattern is formed is described. r It is conceivable to increase
[0019]
However, in this case, unless the dielectric substrate has a certain thickness (for example, about 1 mm or more), such an effect cannot be obtained. Therefore, it is not effective in reducing the size of the antenna. Also, a relatively high relative dielectric constant ε r If a substrate having (around 100) is used, the effective wavelength of the antenna can be shortened. In this case, the substrate becomes a ceramic-based high dielectric constant substrate, compared with a substrate made of a general epoxy resin. This increases the cost.
[0020]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and the antenna element can be miniaturized by shortening the effective wavelength of the antenna element without incurring an increase in cost. extremely small Memory module The purpose is to provide.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
A communication terminal device according to the present invention that achieves this object has a casing that has a rectangular shape with a thickness of 3.5 mm or less and has a connector portion that is detachably connected to a host device at one end. In the body, in order from the one end side, a storage function memory element, an element that performs baseband signal processing, an element that performs high-frequency signal processing, and an antenna element are arranged, Each of the elements is mounted on one surface of a flexible wiring board, an antenna pattern of the antenna element is formed on a part of the flexible wiring board, the element for performing the baseband signal processing, and the high-frequency signal processing A radio wave absorber is provided so as to fill the space between the element and the inside of the housing, and on the other surface of the flexible wiring board, at least a portion of the antenna pattern of the antenna element that becomes the resonator pattern. A ground pattern for adjusting the resonance frequency of the antenna element is provided at a position corresponding to an adjacent position, and a resonator pattern among the antenna patterns of the antenna element formed on one surface of the flexible wiring board A pattern extending from a portion to a portion to be a feeding point, and the flexible wiring board A microstrip line is formed so as to be opposed to the ground pattern formed on the other surface, and the antenna pattern of the antenna element includes a portion that becomes the resonator pattern, and the antenna pattern and the ground pattern. A capacitor that is connected and adjusts the resonance frequency of the antenna element, and a capacitor or a coil that is connected to the antenna pattern and the ground pattern is provided at a portion that serves as the feeding point, and one of the flexible wiring boards is provided. On the surface, an arrangement pattern is provided so as to be continuous with the antenna pattern, and the arrangement pattern is provided with a plurality of connection terminals along the antenna pattern. Or the above capacitor is installed in one or more places .
[0022]
this Memory module Then, since the capacitor is provided at least in the part that becomes the resonator pattern in the antenna pattern of the antenna element, the resonance frequency of the antenna element can be lowered, and the effective wavelength of the antenna element can be shortened. . Thereby, the length of the resonator pattern of the antenna element can be shortened, and the antenna element can be miniaturized. In addition, the radio wave absorber prevents unnecessary radiation of an element that performs high-frequency signal processing or suppresses spatial electromagnetic resonance called cavity resonance when a small casing is used.
[0023]
Note that the resonance frequency of the antenna element can be arbitrarily adjusted by changing the arrangement, number, capacity, and the like of the capacitor.
[0025]
this Memory module In the antenna pattern of the antenna element, adjacent to at least the part that becomes the resonator pattern At the position on the other side of the flexible wiring board corresponding to the position to be Since the ground pattern is provided, the resonance frequency of the antenna element can be lowered, and the effective wavelength of the antenna element can be shortened. Thereby, the length of the resonator pattern of the antenna element can be shortened, and the antenna element can be miniaturized. In addition, the radio wave absorber prevents unnecessary radiation of an element that performs high-frequency signal processing or suppresses spatial electromagnetic resonance called cavity resonance when a small casing is used.
[0026]
Note that the resonance frequency of the antenna element can be arbitrarily adjusted by changing the arrangement and size (area) of the ground pattern.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a communication terminal device (communication module) to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
All the memory modules proposed so far have a thickness of 3.5 mm or less. On the other hand, the communication terminal device to which the present invention is applied integrates the information communication function and the storage function by mounting an element for realizing the communication function in such a microminiature memory module. This is an ultra-small communication module.
[0029]
Hereinafter, a specific structure will be described by taking as an example a communication module in which an element for realizing a storage function and a communication function is mounted in a housing similar to a so-called memory stick (trade name).
[0030]
The memory stick has an overall thickness of 2.8 mm, and a storage function memory is housed in a rectangular casing of 50.0 mm × 21.45 mm. The volume including the housing is 3 ml or less. The casing is made of a molded member such as ABS resin or liquid crystal polymer (LCP), and is divided into an upper lid and a lower lid.
[0031]
In this example, elements for adding a storage function and a communication function are mounted in such a limited space at high density.
[0032]
FIG. 1 shows the appearance of a communication module to which the present invention is applied. A terminal 2 serving as a connector portion for connection with a host device is provided on one end side of a rectangular casing 1. Yes.
[0033]
Therefore, the module to which the present invention is applied needs to have an input / output interface for exchanging data with the host device.
[0034]
Any input / output interface can be adopted, but as described above, the basic idea of the present invention is to consolidate communication functions in the memory modules proposed so far. In this case, the input / output interface of a commercially available memory module is used as it is. Therefore, in this example, the input / output interface of the memory stick is used as it is.
[0035]
Various elements having a communication function and a storage function are mounted in the casing 1, and these mounted states are shown in FIGS. The mounted elements are mainly a storage function memory element 3, an element (baseband LSI) 4 for performing baseband signal processing, an element (RF module) 5 for performing high-frequency signal processing, and an antenna element 6. .
[0036]
In this example, these elements are mounted on a flexible wiring board 7 having a thickness of 0.2 mm or less, and are housed in a limited space in the housing 1 having an overall thickness of 2.8 mm or less.
[0037]
A connection terminal portion 7 a is provided on one end side of the flexible wiring board 7 in correspondence with the terminal row 2 provided on the housing 1, and the connection terminal portion 7 a is electrically connected to the terminal row 2. Thus, data can be exchanged with the host device via the terminal row 2.
[0038]
Since the casing 1 is rectangular, in this example, the storage function memory element 3, the baseband LSI 4, the RF module 5, and the antenna element 6 are arranged in this order from the connection terminal portion 7a side.
[0039]
This is determined from the viewpoint of reducing the loss as much as possible. When the arrangement is changed, the wiring becomes complicated. As a result, the loss increases, the interference by the RF module 5, and the antenna element 6. Deterioration of function is a problem.
[0040]
Each element is a so-called chip component, and is mounted together with other general components 8 on a flexible wiring board 7 on which various wiring patterns and connection terminals are formed as shown in FIG.
[0041]
In addition, a radio wave absorber 9 is provided between the baseband LSI 4 and the RF module 5 and filling the space inside the housing 1.
[0042]
Next, the structure and function of each element will be described.
[0043]
First, the RF module 5 has a function of detecting and reproducing a high frequency signal input from the antenna element 6 and converting it into a baseband signal.
[0044]
Examples of the functional elements constituting the RF module include a resonator, a filter, a capacitor, an inductor, and the like. Usually, these are mounted as chip parts, but here they are accommodated in a limited space as described above. These are designed to be incorporated in a multilayer substrate and to reduce the thickness of the entire device as much as possible.
[0045]
FIG. 5 shows an example of the RF module 5. In the RF module 5, a resonator (filter) 52, a capacitor 53, an inductor 54, and the like are incorporated in a ceramic substrate (or organic substrate) 51 by using a multilayer technology. Each functional element is electrically connected by a wiring pattern, a through hole, or the like that connects them, and the ceramic substrate 51 itself operates as one functional component.
[0046]
The RF module 5 is configured as one chip component by mounting the other chip component 55 and the RF semiconductor LSI 56 on the ceramic substrate 51 in which these functional elements are built.
[0047]
Here, the RF semiconductor LSI 56 is mounted on the ceramic substrate 51 by flip-chip connection, and an increase in thickness due to connection is suppressed. The flip-chip connection is a mounting method in which bump electrodes called bumps are formed on the electrodes on the surface of the semiconductor chip, the electrodes of the wiring board and the bumps are aligned upside down and connected by so-called face-down bonding. Also in this example, bumps (for example, solder bumps) 57 are formed on the RF semiconductor LSI 56, are aligned with the electrodes of the ceramic substrate 51, and are heated and melted to perform face-down bonding. According to this flip-chip connection, for example, compared to wire bonding, a wire routing space is not required, and particularly the height dimension can be greatly reduced.
[0048]
The baseband LSI 4 is an LSI having a function for controlling an interface function when a communication signal processing and a controller for controlling a memory function to be described later, or a communication module is inserted into a host side interface. In some cases, by using the communication function installed in the communication module of this example, personal information and provider information when connecting to the Internet are stored, so that connection to a specific site can be performed semi-automatically. It also has a function that makes it possible to send and receive information.
[0049]
The baseband LSI 4 is ideal if it can be configured as a single LSI chip. However, since it is necessary to incorporate various functions, it is generally configured by combining a plurality of LSI chips.
[0050]
At this time, considering the space factor and the like, it is advantageous to have a vertically stacked structure using flip chip connection as in the case of the RF module 5 described above.
[0051]
FIG. 6 shows an example of a baseband LSI 4 in which two LSI chips are vertically stacked.
[0052]
In the baseband LSI 4, a second semiconductor LSI (for example, a flash ROM) 42 is mounted on the first semiconductor LSI 41, and these are further stacked on an intermediate substrate (interposer substrate) 43. It is configured as a chip size package.
[0053]
The first semiconductor LSI 41 and the second semiconductor LSI 42 are flip-chip connected and have a structure that suppresses the dimension in the height direction. Specifically, bumps 42 a are formed on the second semiconductor LSI 42, and are face-down bonded in alignment with the electrodes of the first semiconductor LSI 41.
[0054]
The first semiconductor LSI 41 on which the second semiconductor LSI 42 is mounted is further mounted on the intermediate substrate 43. In this case, the electrodes of the first semiconductor LSI 41 and the intermediate substrate 43 are electrically connected by wire bonding using the wires 44. Even when three or more semiconductor chips are stacked vertically, it is possible to electrically connect the flip chip connection and the wire bonding appropriately while suppressing the dimension in the height direction.
[0055]
The first semiconductor LSI 41 and the second semiconductor LSI 42 are molded and protected by a resin 45, and the intermediate substrate 43 is soldered using solder balls 46, so that the flexible wiring substrate 7 can be electrically and mechanically connected. Fixed.
[0056]
The storage function memory element 3 is a so-called semiconductor memory, and temporarily stores various data obtained through communication and temporarily stores music, sound, image data, etc. sent from the host device.
[0057]
The storage function memory element 3 can be increased in capacity three-dimensionally by connecting memory buses to each other via an interposer.
[0058]
FIG. 7 shows a configuration example of the memory element 3 for storage having a four-layer structure in which the capacity is increased.
[0059]
Each semiconductor memory chip 31 is flip-chip connected to an intermediate substrate (interposer substrate) 32 via bumps 31a, and is stacked in four stages. Connection between the intermediate substrates 32 and connection between the lowermost intermediate substrate 32 and the flexible wiring substrate 7 are performed by soldering using the solder holes 33.
[0060]
The semiconductor memory chip 31 is a chip thinned to, for example, about 100 μm or less by polishing or the like, and the overall thickness is suppressed. Further, a very thin flexible wiring board or the like is used for the intermediate board 32, and the overall thickness is also suppressed. As a result, the capacity can be increased without greatly increasing the overall thickness.
[0061]
As a matter of course, the antenna element 6 functions as an antenna. For example, various types such as an inverted F type, a dipole type, a bowtie (bow tie) type, a patch type, a microtrip type, and a monopole type are used. In addition, an antenna element formed by a modification thereof or a combination of a plurality of types thereof can be used. Here, an inverted F antenna is used as an example.
[0062]
The antenna element 6 is mounted on an end portion on the opposite side to the terminal row 2 serving as a connector with the host device. Further, the antenna element 6 is mounted adjacent to the RF module 5 as a structure for minimizing the loss of power supply / reception to the antenna element 6.
[0063]
Specifically, the inverted F-type antenna used as the antenna element 6 includes an antenna pattern 60 formed on the surface of the flexible wiring board 7 as shown in FIGS. The antenna pattern 60 includes a resonator pattern 61 having an effective length of approximately λ / 4, and a tip of a first pattern 62 that is bent at a substantially right angle at one end of the resonator pattern 61. The ground point S1, the first pattern 62, and the first pattern 62 are connected to the tip of the second pattern 63 that extends from the middle part of the resonator pattern 61 while being parallel to the ground pattern S1 and the first pattern 62. A feeding point S3 is provided at the tip of a third pattern 64 that extends from between the first pattern 62 and the second pattern 63 of the resonator pattern 61 while being in parallel with the second pattern 63. Yes. In the antenna pattern 60, the other end of the resonator pattern 61 is an open point S4. FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of the antenna element 6 shown in FIG.
[0064]
In this antenna element 6, the ground points S 1 and S 2 of the antenna pattern 60 are grounded to a ground wiring pattern (GND) 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7, and this antenna is fed from the feeding point S 3 of the antenna pattern 60. Power supply / distribution of the RF signal to the element 6 is performed.
[0065]
On the other hand, the flexible wiring board 7 on which the antenna element 6 is mounted is made of, for example, an epoxy resin, and has a two-layer structure including a back layer composed of a solid ground wiring pattern 70 on the entire surface and a surface layer for routing signal lines ( A signal input / output from the RF module 5 is supplied to the antenna element 6 through an impedance-controlled line.
[0066]
Specifically, as shown in FIG. 8, the third pattern 64 of the antenna pattern 60 formed on the front surface of the flexible wiring board 7 and the part 70a of the ground wiring pattern 70 formed on the back surface thereof are opposed to each other. Arranged to form a so-called microstrip line. In this case, a line having a constant impedance can be formed according to the thickness and dielectric constant of the flexible wiring board 7, the width of the signal line, and the like.
[0067]
Note that such a high-frequency line is not limited to the microstrip line, and for example, a coplanar line or the like may be employed.
[0068]
Note that the ground wiring pattern 70 on the back surface is not formed up to the position where the antenna element 6 is mounted. If the ground wiring pattern 70 on the back surface is formed until it reaches the mounting position of the antenna element 6, the antenna element 6 may not function.
[0069]
By the way, as shown in FIGS. 8 and 9, the antenna element 6 is provided with a capacitor 65 in a portion of the antenna pattern 60 that becomes the second pattern 63.
[0070]
The capacitor 65 is a so-called chip capacitor, and the resonance frequency of the antenna element 6 can be arbitrarily adjusted by adjusting the arrangement, number, capacitance, and the like of the resonator pattern 61.
[0071]
More specifically, the length of the resonator pattern 61 in the antenna pattern 60 is set to a desired resonance frequency F before such a capacitor 65 is provided. 0 Resonance at a higher frequency than the resonance frequency F 0 Is shorter than λ corresponding to. On the other hand, in the present invention, by providing such a capacitor 65 at an arbitrary position of the resonator pattern 61, the resonance frequency of the antenna element 6 can be lowered, and the length of the resonator pattern 61 is shortened. Even so, it is possible to resonate at a lower frequency than in the prior art.
[0072]
10 and 11, the antenna element 6 may have a configuration in which a capacitor or a coil 66 is provided at the feeding point S3 of the third pattern 64 in the antenna pattern 60. The capacitors and coils 66 are so-called chip capacitors 66a and chip inductors 66b, and have one end grounded to a ground wiring pattern 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7 as a ground point S5. 11 is a diagram schematically showing the antenna element 6 shown in FIG. 10. FIG. 11A shows a configuration in which a chip capacitor 66a is provided at the feeding point S3, and FIG. A configuration in which a chip inductor 66b is provided at the feeding point S3 is shown.
[0073]
In this case, the antenna element 6 can arbitrarily control the impedance of the signal input / output from the RF module 5 by providing the chip capacitor 66a and the chip inductor 66b at the feeding point S3. Desired resonance frequency F 0 And the band can be adjusted arbitrarily.
[0074]
Here, an example of tuning of the antenna element 6 is shown in FIG. Here, the length from the open point S4 of the resonator pattern 61 to the third pattern 64 provided with the capacitor or coil 66 is A, and the second pattern provided with the capacitor 65 is provided from the third pattern 64. When the length up to 63 is B, the return loss for each frequency band was measured while adjusting the ratio B / A between these A and B.
[0075]
FIG. 13 shows the results of measuring the relationship between each frequency band and return loss when B / A is adjusted. In FIG. 13, the graph L1 shows a case where the capacitor 65 is not provided in the second pattern 63 and the capacitor or coil 66 is not provided in the third pattern 64 for reference, and the graph L2 is the second pattern 63 Only the 0.5 pF chip capacitor 65 is provided and B / A 10/11 is shown, and the graph L3 shows that only the 0.5 pF chip capacitor 65 is provided in the second pattern 63 and B / A 4/11. The graph L4 shows a case where only the 0.5 pF chip capacitor 65 is provided in the second pattern 63 and is set to B / A 1/11, and the graph L5 shows 0. 0 in the second pattern 63. A case where a 5 pF chip capacitor 65 and a chip inductor 66 of 3.9 nH are provided at the feeding point S3 of the third pattern 64 and B / A 1/11 is shown.
[0076]
From the measurement result of FIG. 13, when the chip capacitor 65 is not provided in the second pattern 63 and the chip inductor 66 is not provided at the feeding point S3 of the third pattern 64 as in the conventional case (graph L1), it is desired. Resonance frequency F 0 It can be seen that resonance occurs at a frequency higher than (in this case, the 2.45 GHz band is indicated).
[0077]
On the other hand, when the chip capacitor 65 is provided in the second pattern 63 (graphs L2, L3, L4, L5) as in the present invention, resonance occurs at a frequency lower than the frequency band shown in the graph L1. I can see that Of these, when B / A 1/11 is used as in graphs L4 and L5, it can be seen that resonance occurs in the desired approximately 2.45 GHz band.
[0078]
Further, it can be seen from the graph L5 that the return loss is larger than that of the graph L4 by providing the chip inductor 66 at the feeding point S3 of the third pattern 64.
[0079]
As described above, the chip capacitor 65 is provided in the second pattern 63, and the chip inductor 66 is provided in the feeding point S3 of the third pattern 64, and the resonance frequency of the antenna element 6 is lowered by adjusting the arrangement and capacitance thereof. Even when the length of the resonator pattern 61 is arbitrarily shortened, the resonator pattern 61 can be resonated at a frequency lower than that of the prior art. Moreover, the impedance control of the signal input / output from the RF module 5 can be arbitrarily performed, and the desired resonance frequency F described above. 0 And the band can be adjusted arbitrarily.
[0080]
Therefore, in this communication module, even when the length of the resonator pattern 61 of the antenna element 6 is shortened, it can be resonated at a frequency lower than the conventional one, and the antenna element 6 can be downsized. Become.
[0081]
In this communication module, the dielectric constant ε is used as the flexible wiring board 7 on which the antenna element 6 is mounted. r The length of the resonator pattern 61 in the antenna element 6 can be shortened while using a generally used inexpensive epoxy resin substrate without using a large ceramic-based high dielectric constant substrate. The antenna element 6 can be downsized.
[0082]
Similarly, in this communication module, the length of the resonator pattern 61 in the antenna element 6 can be shortened without increasing the thickness of the flexible wiring board 7 which is a dielectric substrate. Can be realized.
[0083]
In the antenna element 6, in addition to the chip parts such as the capacitors and coils described above, for example, a shunt can be used as a series or a plurality of such chip parts can be provided. is there.
[0084]
Specifically, for example, as shown in FIG. 14, an arrangement pattern 71 for arranging chip capacitors is formed along the antenna pattern 61. The arrangement pattern 71 is provided continuously with the antenna pattern 61, and a plurality of connection terminals 72 are formed on the arrangement pattern 71 at a predetermined interval. Here, the interval between adjacent connection terminals 72 is, for example, 1 mm.
[0085]
In this case, in the antenna element 6, it is possible to arbitrarily adjust the above-described resonance frequency by attaching an arbitrary number of chip capacitors to arbitrary locations of the arrangement pattern 71.
[0086]
Moreover, on this arrangement pattern, in addition to the chip capacitor, a chip component such as a chip inductor or a resistor (0Ω˜), a short-circuit line with a copper foil tape, etc. may be arranged. Combinations are arbitrary.
[0087]
The above is the main component (element) that constitutes the communication module to which the present invention is applied. As described above, the space between the baseband LSI 4 and the RF module 5 and in the housing 1 is filled. In the form, a radio wave absorber 9 is provided.
[0088]
As shown in FIGS. 2 and 3, the radio wave absorber 9 is formed in a part of the wiring part or space, thereby preventing unnecessary radiation of the digital part (RF module 5) or a space called cavity resonance. Acts to suppress electromagnetic resonance.
[0089]
Among the radio wave absorbers 9, the radio wave absorber 9 disposed between the RF module 5 and the baseband LSI 4 is provided mainly for the purpose of preventing unnecessary radiation of the EF module 5 which is a digital unit. The radio wave absorber 9 installed in the space is provided for the purpose of suppressing spatial electromagnetic resonance.
[0090]
As the material of the electromagnetic wave absorber 9, a material obtained by pulverizing a magnetic material having a high magnetic permeability such as ferrite or metal and mixing it with an adhesive resin or the like is used. As in the case of the element, it is mounted in such a manner that it is mounted on the flexible wiring board 7.
[0091]
The radio wave absorber 9 is not limited to the above-described molded product, and any form such as a sheet or a paste can be used.
[0092]
In the example described above, each element is mounted on the flexible wiring board 7 and accommodated in the housing 1. However, as shown in FIG. 15, the wiring pattern P is formed on the inner wall surface of the lower lid of the housing 1. Here, the RF module 5, the baseband LSI 4, the memory element 3 for storage function, and other general components 8 may be directly mounted.
[0093]
However, in this case, the housing 1 needs to have heat resistance that can withstand a heat treatment step such as reflow, and it is preferable to use a liquid crystal polymer (LCP) or the like.
[0094]
Further, in the previous example, the radio wave absorber 9 has a configuration in which a molded body is disposed on the flexible wiring board 7, but as shown in FIGS. 16 and 17, the entire surface is filled with a paste-like material. It is good also as a form to do.
[0095]
In this case, by applying a paste-like radio wave absorber, covering the upper lid 1a on the lower lid 1b, which is the housing 1, and performing heat treatment, assembly and sealing of the housing 1 and formation of the radio wave absorber are performed at once. It is also possible to do this.
[0096]
Further, the RF module 5, the baseband LSI 4, the storage function memory element 3 and the like are also coated with the entire radio wave absorber, and in particular, the moisture resistance reliability and the electrostatic breakdown resistance can be improved.
[0097]
When filling the entire surface with the radio wave absorber, the antenna element 6 cannot be placed in the housing 1, and it is preferable to form the antenna pattern 60 of the antenna element 6 on the surface of the housing 1. In this case, it is necessary to connect the RF input / output terminal of the flexible wiring board 7 and the antenna element 6 with a coaxial cable or the like so that power can be supplied.
[0098]
Thus, the communication module to which the present invention is applied may have a configuration in which the antenna pattern 60 of the antenna element 6 is formed on the surface of the housing 1.
[0099]
Next, another configuration example of the communication module to which the present invention is applied will be described.
[0100]
In the following description, parts equivalent to those of the communication module are not described, and the same reference numerals are given in the drawings.
[0101]
As another configuration example of the communication module, the antenna element 6 shown in FIGS. 18 and 19 includes an antenna pattern 67 formed on the surface of the flexible wiring board 7. The antenna pattern 67 includes a resonator pattern 61 having an effective length of approximately λ / 4, and a tip of a first pattern 62 that is bent at a substantially right angle at one end of the resonator pattern 61. A grounding point S1 is provided at the part, and a feeding point S3 is provided at the tip of a third pattern 64 that extends from the middle part of the resonator pattern 61 in parallel with the first pattern. In this antenna pattern 67, the other end of the resonator pattern 61 is an open point S4. FIG. 19 is a diagram schematically showing the configuration of the antenna element 6 shown in FIG.
[0102]
The antenna element 6 is provided with a ground pattern 68 adjacent to a portion of the antenna pattern 67 that becomes the resonator pattern 61.
[0103]
Specifically, the ground pattern 68 has a length l from the position close to the third pattern 64 to the open point S4 of the resonator pattern 61 on the surface of the flexible wiring board 7, and close to the resonator pattern 61. From one position to a ground wiring pattern 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7, and one end of the ground wiring pattern 70 side is the ground point S6. The ground wiring pattern 70 is grounded.
[0104]
In this ground pattern 68, the resonance frequency of the antenna element 6 can be arbitrarily adjusted by adjusting the arrangement and size (area = 1 × m) with respect to the resonator pattern 61.
[0105]
More specifically, the length of the resonator pattern 61 in the antenna pattern 60 is the desired resonance frequency F before the ground pattern 68 is provided. 0 Resonance at a higher frequency than the resonance frequency F 0 Is shorter than λ corresponding to. On the other hand, in the present invention, by providing such a ground pattern 68 at an arbitrary position adjacent to the resonator pattern 61, the resonance frequency of the antenna element 6 can be reduced as in the case where the capacitor 65 is added. Even if the length of the resonator pattern 61 is shortened, the resonator pattern 61 can be resonated at a frequency lower than that of the prior art.
[0106]
20 and 21, the antenna element 6 may have a configuration in which a capacitor or a coil 66 is provided at the feeding point S3 of the third pattern 64 in the antenna pattern 67. The capacitors and coils 66 are so-called chip capacitors 66a and chip inductors 66b, and have one end grounded to a ground wiring pattern 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7 as a ground point S5. FIG. 21 is a diagram schematically showing the antenna element 6 shown in FIG. 20. FIG. 21A shows a configuration in which a chip capacitor 66a is provided at the feeding point S3, and FIG. A configuration in which a chip inductor 66b is provided at the feeding point S3 is shown.
[0107]
In this case, the antenna element 6 can arbitrarily control the impedance of the signal input / output from the RF module 5 by providing the chip capacitor 66a and the chip inductor 66b at the feeding point S3. Desired resonance frequency F 0 And the band can be adjusted arbitrarily.
[0108]
Here, an example of tuning of the antenna element 6 is shown in FIG. Here, when the distance between the ground pattern 68 and the resonator pattern 61 is C and the distance between the ground pattern 68 and the third pattern 64 provided with the capacitor or coil 66 is D, The return loss for each frequency band was measured while adjusting the intervals C and D.
[0109]
FIG. 23 shows the result of measuring the relationship between each frequency band and the return loss when the distances C and D of the ground pattern 68 are adjusted. In FIG. 23, a graph L6 shows a case where the capacitor or coil 66 is not provided in the ground pattern 68 adjacent to the resonator pattern 61 or the third pattern 64 as a reference, and the graph L7 shows the resonator pattern 61. The graph L8 shows the case where only the ground pattern 68 close to the resonator pattern 61 is provided and C 0.5 mm and D 1 mm are provided. The graph L9 shows a case where a ground pattern 68 in the vicinity of the resonator pattern 61 and a chip inductor 66 of 3.3 nH are provided at the feeding point S3 of the third pattern 64 to have C 0.5 mm and D 1 mm. .
[0110]
From the measurement result shown in FIG. 23, when the chip inductor 66 is not provided in the ground pattern 68 close to the resonator pattern 61 or the feeding point S3 of the third pattern 64 as in the conventional case (graph L6), Desired resonance frequency F 0 It can be seen that resonance occurs at a frequency higher than (in this case, the 2.45 GHz band is indicated).
[0111]
On the other hand, when the ground pattern 68 close to the resonator pattern 61 is provided as in the present invention (graphs L7, L8, L9), it resonates at a frequency lower than the frequency band shown in the graph L6. I can see that Of these, when C 0.5 mm and D 1 mm are used as in graphs L8 and L9, it can be seen that resonance occurs in a band close to the desired about 2.45 GHz.
[0112]
Further, it can be seen from the graph L9 that the return loss is larger than that of the graph L8 by providing the chip inductor 66 at the feeding point S3 of the third pattern 64.
[0113]
As described above, by providing the chip inductor 66 at the ground pattern 68 close to the resonator pattern 61 or the feeding point S3 of the third pattern 64, and adjusting the arrangement and capacitance thereof, the resonance frequency of the antenna element 6 can be adjusted. Even when the length of the resonator pattern 61 is arbitrarily shortened, the resonator pattern 61 can be resonated at a frequency lower than that of the prior art. Moreover, the impedance control of the signal input / output from the RF module 5 can be arbitrarily performed, and the desired resonance frequency F described above. 0 And the band can be adjusted arbitrarily.
[0114]
Therefore, in this communication module, even when the length of the resonator pattern 61 of the antenna element 6 is shortened, it can be resonated at a frequency lower than the conventional one, and the antenna element 6 can be downsized. Become.
[0115]
In this communication module, the dielectric constant ε is used as the flexible wiring board 7 on which the antenna element 6 is mounted. r The length of the resonator pattern 61 in the antenna element 6 can be shortened while using a generally used inexpensive epoxy resin substrate without using a large ceramic-based high dielectric constant substrate. The antenna element 6 can be downsized.
[0116]
Similarly, in this communication module, the length of the resonator pattern 61 in the antenna element 6 can be shortened without increasing the thickness of the flexible wiring board 7 which is a dielectric substrate. Can be realized.
[0117]
In the antenna element 6, in addition to the chip parts such as the capacitors and coils described above, for example, a shunt can be used as a series, or a plurality of such chip parts can be provided. .
[0118]
In this case, the arrangement pattern 71 as shown in FIG. 14 described above may be formed along the antenna pattern 67. Then, by arranging chip components such as chip capacitors, chip inductors, resistors (0Ω˜), short-circuited lines with copper foil tape, etc. on such an arrangement pattern 17, the above-described resonance frequency can be arbitrarily set. It becomes possible to adjust to.
[0119]
Further, this communication module may be configured such that the antenna pattern 67 of the antenna element 6 is formed on the surface of the housing 1.
[0120]
The communication module to which the present invention is applied has been described above, but the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made.
[0121]
That is, in the above-described example, an inverted F-type antenna is used as the antenna element 6. However, as shown in FIGS. 24 and 25, for example, a dipole antenna of approximately λ / 2 is formed on the surface of the housing 1 or the flexible wiring board 7. May be formed.
[0122]
Specifically, the dipole antenna used as the antenna element 6 includes an antenna pattern 80 formed on the surface of the flexible wiring board 7 as shown in FIG. The antenna pattern 80 includes a resonator pattern 81 having an effective length of approximately λ / 2, and a tip portion of the first pattern 82 extending from a midway portion on one side of the resonator pattern 81. The ground point S8 and the first pattern 82 are connected to the tip of the second pattern 83 extending from the other halfway part of the resonator pattern 81 while being parallel to the ground point S7 and the first pattern 82. In addition, a feeding point S9 is provided at the tip of the third pattern 84 extending from between the first pattern 82 and the second pattern 83 of the resonator pattern 81 in parallel with the second pattern 83. is doing. In this antenna pattern 80, one end of the resonator pattern 81 is an open point S10.
[0123]
In this antenna element 6, the ground point S 7 and the ground point S 8 of the antenna pattern 80 are grounded to the ground wiring pattern (GND) 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7, and from the feeding point S 9 of the antenna pattern 80. Power supply / distribution of the RF signal to the antenna element 6 is performed.
[0124]
Further, the third pattern 84 of the antenna pattern 80 formed on the front surface of the flexible wiring board 7 and the part 70a of the ground wiring pattern 70 formed on the back surface thereof are arranged to face each other to form a so-called microstrip line. Has been.
[0125]
The antenna element 6 is provided with capacitors 85 at portions of the antenna pattern 80 where the first pattern 82 and the second pattern 83 are formed. The capacitor 85 is a so-called chip capacitor, and the resonance frequency of the antenna element 6 can be arbitrarily adjusted by adjusting the arrangement and capacitance of the capacitor 85 in the resonator pattern 81.
[0126]
Thereby, in this communication module, even when the length of the resonator pattern 81 of the antenna element 6 is shortened, it can be resonated at a frequency lower than the conventional one, and the antenna element 6 can be downsized. It becomes.
[0127]
Further, the dipole antenna used as the antenna element 6 includes an antenna pattern 86 formed on the surface of the flexible wiring board 7 as shown in FIG. The antenna pattern 86 feeds power to a resonator pattern 81 having an effective length of approximately λ / 2 and a tip end portion of a third pattern 84 extending from a substantially central portion of the resonator pattern 81. And a point S9. In the antenna pattern 86, one end of the resonator pattern 81 is an open point S10.
[0128]
The antenna element 6 is provided with ground patterns 87 on both sides of the antenna pattern 86 on the both sides of the third pattern 84 and adjacent to the portions to be the resonator patterns 81, and one side surface of the ground pattern 87 is a ground point S11, 12, a ground wiring pattern 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7 is grounded. The ground pattern 87 can arbitrarily adjust the resonance frequency of the antenna element 6 by adjusting the arrangement and size of the ground pattern 87 with respect to the resonator pattern 81.
[0129]
Thereby, in this communication module, even when the length of the resonator pattern 81 of the antenna element 6 is shortened, it can be resonated at a frequency lower than the conventional one, and the antenna element 6 can be downsized. It becomes.
[0130]
The antenna element 6 may be a case where a monopole antenna of approximately λ / 4 is formed on the surface of the housing 1 or the flexible wiring board 7 as shown in FIGS.
[0131]
Specifically, the monopole antenna used as the antenna element 6 includes an antenna pattern 90 formed on the surface of the flexible wiring board 7 as shown in FIG. The antenna pattern 90 includes a resonator pattern 91 having an effective length of approximately λ / 4, and a tip end portion of a first pattern 92 that is bent at a substantially right angle at one end of the resonator pattern 91. In addition, a feeding point S13 and a grounding point S14 are provided at the tip of a second pattern 93 that extends from the middle of the resonator pattern 91 in parallel with the first pattern 92. In this antenna pattern 90, the other end of the resonator pattern 91 is an open point S15.
[0132]
In this antenna element 6, the ground point S <b> 14 of the antenna pattern 90 is grounded to a ground wiring pattern (GND) 70 formed on the back surface of the flexible wiring board 7, and this antenna element is fed from the feeding point S <b> 13 of the antenna pattern 90. Power supply / distribution of an RF signal to 6 is performed.
[0133]
Further, the first pattern 92 of the antenna pattern 90 formed on the front surface of the flexible wiring board 7 and the part 70a of the ground wiring pattern 70 formed on the back surface thereof are arranged so as to form a so-called microstrip line. Has been.
[0134]
The antenna element 6 is provided with a capacitor 94 in a portion of the antenna pattern 90 that becomes the second pattern 93. The capacitor 94 is a so-called chip capacitor, and the resonance frequency of the antenna element 6 can be arbitrarily adjusted by adjusting the arrangement and capacitance of the capacitor 94 on the resonator pattern 91.
[0135]
Thereby, in this communication module, even when the length of the resonator pattern 91 of the antenna element 6 is shortened, it can be resonated at a frequency lower than the conventional one, and the antenna element 6 can be downsized. It becomes.
[0136]
Further, the monopole antenna used as the antenna element 6 includes an antenna pattern 95 formed on the surface of the flexible wiring board 7 as shown in FIG. The antenna pattern 95 includes a resonator pattern 91 having an effective length of approximately λ / 4, and a front end portion of a first pattern 92 that is bent at a substantially right angle at one end portion of the resonator pattern 91. Has a feeding point S13. In the antenna pattern 95, one end of the resonator pattern 91 is an open point S15.
[0137]
The antenna element 6 is provided with a ground pattern 96 adjacent to the portion of the antenna pattern 95 that becomes the resonator pattern 91, and one side surface thereof is formed on the back surface of the flexible wiring board 7 as a ground point S <b> 16. The ground wiring pattern 70 is grounded. The ground pattern 96 can arbitrarily adjust the resonance frequency of the antenna element 6 by adjusting the arrangement and size of the ground pattern 96 with respect to the resonator pattern 91.
[0138]
Thereby, in this communication module, even when the length of the resonator pattern 91 of the antenna element 6 is shortened, it can be resonated at a frequency lower than the conventional one, and the antenna element 6 can be downsized. It becomes.
[0139]
As described above, an ultra-small communication module is formed, and its connector portion is inserted into the host side (for example, an AV device, a telephone, a personal computer, etc.), so that the Internet can be accessed using this communication function. On the other hand, music and image data can be imported from the Internet and temporarily stored in the module's internal memory, allowing all data and information communication and recording functions to be easily added to the host device. It becomes.
[0140]
In addition, personal information such as Internet provider account information and passwords, type phone PIN codes, etc., and frequently used Internet site information, etc. are stored in the flash ROM and EPROM of the baseband LSI. This makes it possible to acquire and send information intended by the user semi-automatically.
[0141]
Specifically, the communication module to which the present invention is applied is applied to, for example, a wireless local area network (LAN) system configured as shown in FIG.
[0142]
As shown in FIG. 28, in the wireless LAN system 101 connected to the public communication network 140, a communication device 102 (102a to 102e) serving as a gateway, a communication module 103, and a host device 104t to which the communication module 103 is mounted are connected. The Bluetooth system for realizing data communication is adopted.
[0143]
The Bluetooth system is a name for short-range wireless communication technology that five Japanese and European companies started standardization activities in May 1998. In this Bluetooth system, data communication is performed by constructing a short-range wireless communication network having a maximum data transmission rate of 1 Mbps (effectively 721 Kbps) and a maximum transmission distance of about 10 m. In this Bluetooth system, 79 channels with a bandwidth of 1 MHz are set in the 2.4 GHz band ISM (Industrial Scientific Medical) frequency band that can be used without permission, and spread spectrum using a frequency hopping system that switches channels 1600 times per second The technology is used to transmit and receive radio waves between the communication module 103 and the host device 104 (104a to 104d).
[0144]
For each host device 104 included in the short-range wireless communication network to which this Bluetooth method is applied, a slave master method is applied, and a master device that determines a frequency hopping pattern according to processing contents, and communication controlled by the master device. Divided into the other slave device. The master device can perform data communication simultaneously with seven slave devices at a time. A subnet composed of a total of eight devices including a master device and slave devices is called a “piconet”. The host device 104 that is a slave device included in the piconet, that is, included in the wireless LAN system 101 can simultaneously be a slave device of two or more piconets.
[0145]
The wireless LAN system 101 shown in FIG. 28 is connected to a communication device 102 (102a to 102e) that transmits / receives data to / from a public communication network 140 such as the Internet network, and a short-range wireless communication network 130 that is a short-range wireless communication network. Then, the communication module 103 that transmits / receives control packets including user data or the like by the Bluetooth method to / from the communication device 102, and the host device 104 that inputs / outputs control packets including user data to / from the communication module 103. (104a to 104e).
[0146]
The host device 104 is an electronic device that is mechanically connected to the communication module 103 and operated by a user. Examples of the host device 104 include a PDA (Personal Digital Assistant) 104a, a digital still camera 104b, a mail processing terminal 104c, and an EMD (Electronic Music Distribution) terminal 104d.
[0147]
The communication device 102 is connected to the communication module 103 via the short-range wireless communication network 130 and is connected to the public communication network 140 and is a gateway for connecting the communication module 103 and the public communication network 140. As the communication device 102, a personal computer 102a provided with a modem for connecting to the public communication network 140, for example, a cdmaOne (Code Division Multiple Access) method or a W-CDMA (Wide Band-Code Division Multiple Access) method is used. There is a semi-public system 102e such as a base station for connecting the adopted mobile phone 102b, TA / modem 102c, STB (Set Top Box) 102d, for example, the communication module 103 conforming to the Bluetooth system and the public communication network 140.
[0148]
The public communication network 140 is connected to, for example, the Internet network connected to the personal computer 102a through a telephone line, a mobile network connected to the mobile phone 102b, and the TA / modem 102c. There are ISDN, a satellite communication network (Broadcasting) connected to the STB 102d, a WLL (Wireless Local Loop) connected to the semi-public system 102d, and the like. An information providing server 141, a mail server 142, an EMD server 143, and a community server 144 are further connected to the Internet network included in the public communication network 140. The information providing server 141 receives a request from the host device 104 via the communication module 103 and the communication device 102 and transmits various types of information corresponding to the request to the host device 104. Further, the mail server 142 manages electronic mail and transmits / receives electronic mail to / from the host device 104 via the communication device 102 and the communication module 103. Further, the EMD server 143 manages the music providing service by transmitting music information to the EMD terminal 104d of the host device 104 via the communication device 102 and the communication module 103. Furthermore, the community server 144 provides, for example, street corner information and news information download services to the digital still camera 104b of the host device 104, and manages the uploading of information from the host device 4 and the like.
[0149]
The communication module 103 used in the above-described wireless LAN system is a communication module to which the present invention described above is applied, and has an internal configuration as shown in FIG. 29. These control systems constitute the communication module 103. The antenna element 6, the RF module 5, the baseband LSI 4, and the storage function memory element 3 are allocated and accommodated in a single casing 1. For example, the RF module 5 stores a switch unit (SW), a reception unit, a transmission unit, and a hopping synthesizer unit. The baseband LSI 4 includes a baseband control unit, an interface unit, a personal information storage unit, a network setting storage unit, a RAM (Random Access Memory), a wireless communication CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a memory The controller is stored.
[0150]
【The invention's effect】
As explained in detail above, according to the present invention Memory module Therefore, even when the length of the resonator pattern of the antenna element is shortened, the antenna element can be resonated at a frequency lower than that of the conventional antenna element, and the effective wavelength of the antenna element can be shortened. So this Memory module Thus, the antenna element can be reduced in size without increasing the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a communication module to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of a mounted state of each element constituting the communication module.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a mounted state of each element constituting the communication module.
FIG. 4 is an exploded plan view showing a state in which elements are attached to a flexible wiring board.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of an RF module.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a baseband LSI.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a memory element for storage function.
FIG. 8 is a plan view of an essential part showing an example in which the present invention is applied to an inverted F-type antenna as an antenna element.
9 is a diagram schematically showing the inverted F-type antenna shown in FIG. 8. FIG.
10 is a plan view of a principal part showing a configuration in which a capacitor or a coil is provided at a feeding point of the inverted F-type antenna shown in FIG. 8. FIG.
11 is a diagram schematically showing the inverted F-type antenna shown in FIG. 10, in which (a) shows a configuration in which a chip capacitor is provided at the feeding point, and (b) shows the feeding point. A configuration when a chip inductor is provided is shown.
12 is a plan view of relevant parts showing an example of tuning of the antenna element shown in FIG. 10;
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between each frequency band and return loss when adjusting B / A.
FIG. 14 is a plan view of a principal part showing a state in which an arrangement pattern is formed.
FIG. 15 is an exploded plan view showing a mounting state of the element when wiring is formed in the housing.
FIG. 16 is an exploded schematic view showing a mounting example covered with a radio wave absorber;
FIG. 17 is a schematic diagram showing a sealed state in an example of mounting covered with a radio wave absorber.
FIG. 18 is a plan view of an essential part showing another configuration example in which the present invention is applied to an inverted-F antenna as an antenna element.
19 is a diagram schematically showing the inverted F-type antenna shown in FIG.
20 is a plan view of a principal part showing a configuration in which a capacitor or a coil is provided at a feeding point of the inverted F-type antenna shown in FIG. 18;
FIG. 21 is a diagram schematically showing the inverted F-type antenna shown in FIG. 20, in which (a) shows a configuration in which a chip capacitor is provided at the feeding point, and (b) shows the configuration at the feeding point. A configuration when a chip inductor is provided is shown.
22 is a plan view of relevant parts showing an example of tuning of the antenna element shown in FIG. 20;
FIG. 23 is a characteristic diagram showing the relationship between each frequency band and return loss when the intervals C and D of the ground pattern are adjusted.
FIG. 24 is a plan view of an essential part showing an example in which the present invention is applied to a dipole antenna as an antenna element.
FIG. 25 is a plan view of a principal part showing another configuration example in which the present invention is applied to a dipole antenna as an antenna element.
FIG. 26 is a plan view of an essential part showing an example in which the present invention is applied to a monopole antenna as an antenna element.
FIG. 27 is a plan view of an essential part showing another configuration example in which the present invention is applied to a monopole antenna as an antenna element.
FIG. 28 is a diagram illustrating a network including a wireless LAN system.
FIG. 29 is a block diagram showing an internal configuration of a communication module.
FIG. 30 is a plan view of an essential part showing an example of a conventional inverted-F antenna.
31 is a diagram schematically showing the inverted F-type antenna shown in FIG. 30. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case, 2 Connector part, 3 Memory element for storage functions, 4 Baseband LSI, 5 RF module, 6 Antenna element, 7 Flexible wiring board, 9 Radio wave absorber, 60 Antenna pattern, 61 Resonator pattern, 65 capacitor, 66a chip capacitor, 66b chip inductor, 68 ground pattern, 70 ground wiring pattern, 71 arrangement pattern

Claims (4)

厚さ3.5mm以下の矩形状をなし、一端側にホスト機器と着脱自在に接続されるコネクタ部を有する筐体を有し、
上記筐体内に、上記一端側から順に、ストレージ機能用メモリー素子とベースバンド信号処理を行う素子と高周波信号処理を行う素子とアンテナ素子とが配列され、
上記各素子は、フレキシブル配線基板の一方の面上に実装されており、当該フレキシブル配線基板の一部に上記アンテナ素子のアンテナパターンが形成され、
上記ベースバンド信号処理を行う素子と上記高周波信号処理を行う素子との間及び上記筐体内を埋めるように電波吸収体が設けられ、
上記フレキシブル配線基板の他方の面上には、上記アンテナ素子のアンテナパターンのうち、少なくとも共振器パターンとなる部分に隣接する位置に対応した位置に、上記アンテナ素子の共振周波数を調整するためのグランドパターンが設けられ、
上記フレキシブル配線基板の一方の面に形成された上記アンテナ素子のアンテナパターンのうち共振器パターンとなる部分から給電点となる部分まで延設されるパターンと、上記フレキシブル配線基板の他方の面に形成された上記グランドパターンとが対向配置されてマイクロストリップ線路が形成され、
上記アンテナ素子アンテナパターンには、上記共振器パターンとなる部分に、上記アンテナパターンと上記グランドパターンとに接続され、上記アンテナ素子の共振周波数を調整するコンデンサと、上記給電点となる部分に、上記アンテナパターンと上記グランドパターンとに接続されるコンデンサ又はコイルとが設けられ、
上記フレキシブル配線基板の一方の面上には、上記アンテナパターンと連続するように配置パターンが設けられ
上記配置パターンには、上記アンテナパターンに沿って複数の接続端子が設けられており、これら複数の接続端子のうち、何れか1ヶ所以上に、上記コンデンサが取り付けられているメモリーモジュール
A casing having a rectangular shape with a thickness of 3.5 mm or less and having a connector portion that is detachably connected to the host device on one end side,
In the housing, in order from the one end side, a storage function memory element, an element for performing baseband signal processing, an element for performing high-frequency signal processing, and an antenna element are arranged,
Each of the elements is mounted on one surface of the flexible wiring board, and an antenna pattern of the antenna element is formed on a part of the flexible wiring board.
A radio wave absorber is provided between the element that performs the baseband signal processing and the element that performs the high-frequency signal processing and so as to fill the inside of the housing.
On the other surface of the flexible wiring board, a ground for adjusting the resonance frequency of the antenna element to a position corresponding to at least a portion of the antenna pattern of the antenna element that is adjacent to the portion that becomes the resonator pattern. Pattern is provided,
Of the antenna pattern of the antenna element formed on one surface of the flexible wiring board, a pattern extending from a portion serving as a resonator pattern to a portion serving as a feeding point, and formed on the other surface of the flexible wiring substrate The microstrip line is formed by being arranged opposite to the ground pattern,
The antenna pattern of the antenna element, the portion serving as the resonator pattern, is connected to the said antenna pattern and the ground pattern, and a capacitor to adjust the resonance frequency of the antenna element, the portion serving as the feeding point, A capacitor or a coil connected to the antenna pattern and the ground pattern is provided,
On one surface of the flexible wiring board , an arrangement pattern is provided so as to be continuous with the antenna pattern,
A memory module , wherein the arrangement pattern is provided with a plurality of connection terminals along the antenna pattern, and the capacitor is attached to any one or more of the plurality of connection terminals.
上記フレキシブル配線基板は、エポキシ系樹脂からなる請求項記載のメモリーモジュールThe flexible wiring board, a memory module according to claim 1, wherein an epoxy resin. 上記アンテナ素子は、逆F型、ダイポール型、ボウタイ型、パッチ型モノポール型の平面型アンテナのうち、何れか1種、又はそれらの変形、或いはそれら複数種の組合せからなる請求項1又は請求項2記載のメモリーモジュールThe antenna elements are inverted F-type, dipole, bow-tie, patch type, of the planar antenna of monopole type, any one, or variations thereof, or claim 1 or consists in a combination thereof The memory module according to claim 2 . 上記複数の接続端子のうち、何れか1ヶ所以上に、コンデンサ、コイル、抵抗、ショート(0Ω)抵抗のうちから選ばれる何れか1種以上のチップ部品が取り付けられている請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項記載のメモリーモジュールAmong the plurality of connection terminals, more than any one place, capacitors, coils, resistors, short (0 .OMEGA) according to claim 1 to claim any one or more of the chip component selected from among resistance is attached 4. The memory module according to any one of 3 .
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