JP5949020B2 - 携帯端末機 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末機に関する。

従来より、片面もしくは両面の全面にグランドが設けられた上部基板及び下部基板と、下部基板の一端側に設けられたアンテナと、アンテナ及び下部基板のグランドに電流を供給する給電部とを有し、上部基板と下部基板とが重なり合うように配置される携帯無線機があった。

この携帯無線機において、上部基板の下部基板と重なり合う領域に、上部基板のグランドを分断するスリットが設けられている。

特開２０１０−１５４５０７号公報

ところで、従来の携帯無線機は、上部基板に設けられるＬＣＤ（Liquid Crystal Silicon）と下部基板に設けられる制御部等は、フレキシブルケーブルによって接続されている。

フレキシブルケーブルはシールドされていないため、フレキシブルケーブルに電流が流れるとフレキシブルケーブルから電磁波が放射される。

フレキシブルケーブルから放射された電磁波が、ＬＣＤの制御部、又は、ＤＣ−ＤＣ（Direct Current Direct Current）コンバータ等に入力されると混変調が発生し、高周波ノイズが発生する。

このような高周波ノイズがフレキシブルケーブルから発振され、アンテナで受信されると、アンテナの通信性能が低下するという課題があった。

そこで、通信性能を改善した携帯端末機を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の携帯端末機は、グランド層を含む基板と、前記グランド層を地板とするアンテナと、前記基板の前記グランド層に接続されるフレキシブル基板と、一端が前記グランド層に接続されるとともに、他端が開放され、前記フレキシブル基板の近傍に配設されるとともに、前記グランド層に対向して配設される導体とを含み、前記アンテナは、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に配設され、前記導体は、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部において、前記一端が前記グランド層に接続され、前記アンテナは、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に給電点を有し、前記導体の前記一端は、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部側で前記グランド層に接続され、前記導体は、前記一端から前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に向かって前記他端まで伸延する。

通信性能を改善した携帯端末機を提供することができる。

比較例のスマートフォン端末機１０を示す斜視図である。 比較例のスマートフォン１０の内部に配設される基板、及び、基板に実装される主な構成要素を示す図である。 比較例の基板２０を示す側面図である。 比較例のスマートフォン端末機１０において混変調が生じる様子を模式的に示す図である。 比較例のスマートフォン端末機１０の基板２０における電界分布と磁界分布を示す図である。 実施の形態の携帯端末機の基板、及び、基板に実装される主な構成要素を示す図である。 図６（Ｂ）におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。 実施の形態の携帯端末機の基板１００における電界分布と磁界分布を示す図である。 実施の形態の携帯端末機のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）特性を示す図である。 実施の形態の基板１００に流れるグランド電流の方向を示す図である。 実施の形態における導体１１０の全長を８０ｍｍに設定した場合に得られるＶＳＷＲ特性を示す図である。

以下、本発明の携帯端末機を適用した実施の形態について説明するにあたり、まず、比較例の携帯端末機について説明を行う。

＜比較例＞
図１は、比較例のスマートフォン端末機１０を示す斜視図である。

比較例のスマートフォン端末機１０は、正面側に配設されるタッチパネル１１、操作ボタン１２、通話用のスピーカ１３、通話用のマイク１４、及びデジタルカメラ１５を含む。スマートフォン端末機１０は、比較例の携帯端末機の一例である。

なお、スマートフォン端末機１０は、近接通信装置（赤外線通信装置、電子マネー用の通信装置等）等の付属装置を含んでもよい。

なお、図１には、携帯端末機の一例としてスマートフォン端末機１０を示すが、携帯端末機は、スマートフォン端末機１０に限定されず、例えば、携帯電話端末機、又は、ゲーム機等であってもよい。

図２は、比較例のスマートフォン１０の内部に配設される基板、及び、基板に実装される主な構成要素を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）では図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。また、以下では、便宜的に、基板２０のＺ軸正方向側の面を表面と称し、Ｚ軸負方向側の面を裏面と称す。

比較例のスマートフォン１０の内部に配設される基板２０は、例えば、ＦＲ−４（Flame Retardant type 4）の多層基板である。基板２０は、コア層又はプリプレグ層で実現される絶縁層と、銅箔等の金属層を交互に積層し、加熱及び加圧して圧着させた多層基板である。絶縁層及び金属層は、Ｚ軸方向に積層される。

基板２０の表面には、最上層としてグランド層２１が形成されている。グランド層２１は、基板２０のＺ軸正方向における最上層である。

基板２０の裏面側には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル３０が配設されている。ＬＣＤパネル３０と基板２０との間には、図示しない座標検出装置が配設されており、ＬＣＤパネル３０と座標検出装置は、スマートフォン１０のタッチパネル１１を実現している。

ＬＣＤパネル３０のＸ軸正方向側の端部には、ＬＣＤドライバ３１が配設されている。ＬＣＤドライバ３１は、ＬＣＤパネル３０の水平走査線及び垂直走査線を駆動することにより、ＬＣＤパネル３０に所望の画像等を表示させる駆動部であり、プロセッサ、スイッチング素子、アンプ等の電子部品を含む。ＬＣＤドライバ３１は、フレキシブル基板４０及びコネクタ４１を介して、基板２０の表面のグランド層２１に接続されている。

また、フレキシブル基板４０のＹ軸負方向側には、デジタルカメラ用のフレキシブル基板４２が配設されている。フレキシブル基板４２は、コネクタ４３を介して、基板２０の表面のグランド層２１に接続されている。図２（Ａ），（Ｂ）では見易さのために図示を省略するが、フレキシブル基板４２には、デジタルカメラのモジュールが実装される。

フレキシブル基板４０、４２は、例えば、ポリイミド製のフィルムに、銅箔等の金属配線を形成した可撓性を有する基板である。フレキシブル基板４０、４２は、一層のポリイミドフィルムの表面に信号線とグランド配線を並べて形成し、信号線とグランド配線の表面を絶縁層で覆うことによって形成された基板である。このため、フレキシブル基板４０、４２の信号線とグランド配線はシールドされていない。

フレキシブル基板４０の一端は基板２０の裏面側においてＬＣＤドライバ３１に接続され、他端は基板２０の表面側でコネクタ４１を介してグランド層２１及び基板２０の内層に接続されている。

すなわち、フレキシブル基板４０の信号線は、一端が基板２０の裏面側でＬＣＤドライバ３１の信号端子に接続され、他端は基板２０の表面側でコネクタ４１の信号端子に接続される。コネクタ４１の信号端子は、図示しないビア等を介して、基板２０の内層の信号線用の金属層に接続されている。

また、フレキシブル基板４０のグランド配線は、一端が基板２０の裏面側でＬＣＤドライバ３１のグランド端子に接続され、他端は基板２０の表面側でコネクタ４１のグランド端子に接続される。コネクタ４１のグランド端子は、基板２０の表面にあるグランド層２１に接続されている。

また、フレキシブル基板４２の一端は図示しないデジタルカメラのモジュールに接続され、他端は基板２０の表面側でコネクタ４３を介してグランド層２１及び基板２０の内層に接続されている。

すなわち、フレキシブル基板４２の信号線は、一端がデジタルカメラのモジュールの信号端子に接続され、他端は基板２０の表面側でコネクタ４３の信号端子に接続される。コネクタ４３の信号端子は、図示しないビア等を介して、基板２０の内層の信号線用の金属層に接続されている。

また、フレキシブル基板４２のグランド配線は、一端がデジタルカメラのモジュールのグランド端子に接続され、他端は基板２０の表面側でコネクタ４３のグランド端子に接続される。コネクタ４３のグランド端子は、基板２０の表面にあるグランド層２１に接続されている。

基板２０のＸ軸負方向側の端部の近傍には、アンテナ５０Ａ、５０Ｂが配設されている。アンテナ５０Ａ、５０Ｂは長さが異なり、それぞれ、例えば、８００ＭＨｚ、２ＧＨｚでの通信を行うために全長が最適化されている。アンテナ５０Ａ、５０Ｂは、グランド層２１のＸ軸負方向側の端部から、Ｘ軸負方向側に１０ｍｍの位置に配設されている。

アンテナ５０Ａ、５０Ｂは、給電点５１及びアンテナスイッチ５２を介して、無線通信回路５３に接続されている。給電点５１、アンテナスイッチ５２、及び無線通信回路５３は、基板２０のグランド層２１の上に実装されている。アンテナ５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ、全長が使用周波数における波長λの１／４波長（λ／４）に設定されたモノポールアンテナである。モノポールアンテナは、グランド層２１を地板として利用することにより、全長がλ／２のダイポールアンテナと同様に取り扱うことができる。

給電点５１は、アンテナ５０Ａ、５０Ｂに給電を行う部位である。アンテナスイッチ５２は、スマートフォン端末機１０が通信を行うキャリアの使用周波数に合わせて、アンテナ５０Ａ又は５０Ｂを選択し、無線通信回路５３に接続する。無線通信回路５３は、アンテナスイッチ５２によって選択されたアンテナ５０Ａ又は５０Ｂを用いて、信号の送受信を行う。

また、基板２０のＸ軸負方向側の端部では、Ｘ軸方向における所定の長さだけ、グランド層２１が形成されずに、基板２０の絶縁層２０Ａが剥き出しになっている。これは、グランド層２１がアンテナ５０Ａ、５０Ｂの近傍に存在していると、グランド層２１の影響により放射特性が低下するため、このような放射特性の低下を抑制するために、グランド層２１をＸ軸方向において、所定の長さだけオフセットさせたものである。

なお、以下では、アンテナ５０Ａ、５０Ｂを特に区別しない場合には、単にアンテナ５０と称す。

次に、図３を用いて、比較例のスマートフォン端末機１０において混変調によるアンテナ５０の通信特性の低下が生じる理由について説明する。

図３は、比較例の基板２０を示す側面図である。図３では、図１及び図２と同様のＸＹＺ座標系を用いる。

スマートフォン端末機１０がアンテナ５０を介して通信を行うと、グランド層２１では給電点５１(図２（Ａ），（Ｂ）参照)に向かって実線の矢印で示すように、Ｘ軸負方向に向けてグランド電流が流れる。

グランド層２１にグランド電流が流れると、フレキシブル基板４０、４２にもグランド電流が流れる。

フレキシブル基板４０、４２にグランド電流が流れると、フレキシブル基板４０、４２はシールドされていないため、グランド電流によって生じる電磁界がフレキシブル基板４０、４２から放射され、プロセッサ、スイッチング素子、アンプ等の電子部品を含むＬＣＤドライバ３１に侵入し、ＬＣＤドライバ３１で混変調が生じる。プロセッサ、スイッチング素子、アンプ等の電子部品は、電磁波等により混変調を生じさせる場合がある。

ＬＣＤドライバ３１で混変調が生じると、ＬＣＤドライバ３１から高周波ノイズが発生し、フレキシブル基板４０、４２から放射される。

フレキシブル基板４０、４２から放射された高周波ノイズは、破線の矢印で示すようにアンテナ５０で受信されるため、アンテナ５０の通信特性が低下する。

このように、比較例のスマートフォン端末機１０では、高周波ノイズがフレキシブル基板４０、４２から放射され、アンテナ５０で受信されることにより、アンテナ５０の通信性能が低下するという課題があった。これは、従来の携帯無線機と同様である。

図４は、比較例のスマートフォン端末機１０において混変調が生じる様子を模式的に示す図である。

例えば、周波数が８００ＭＨｚで、ある帯域幅を有するクロック２０１がバッファ３１Ａに入力する。バッファ３１Ａは、例えば、ＬＣＤドライバ３１（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）に含まれるバッファを模式的に示したものである。

このとき、バッファ３１Ａに電磁波が入射しているとすると、バッファ３１Ａの出力には、クロック２０１に加えて、混変調によって生じる歪み波２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ、２０１Ｄが含まれることになる。このような歪み波２０１Ａ〜２０１Ｄは、高周波ノイズになるため、フレキシブル基板４０、４２から放射されると、アンテナ５０で受信されてしまう。

上述のように混変調が生じると、バッファ３１Ａから高周波ノイズが発生し、アンテナ５０で受信されてしまう。

図５（Ａ）は、比較例のスマートフォン端末機１０の基板２０における電界分布を示す図であり、図５（Ｂ）は基板２０における磁界分布を示す図である。

図５（Ａ）に示すように、グランド層２１には、ＬＣＤドライバ３１の付近に電界が集中している。このため、図５（Ｂ）に示すように、ＬＣＤドライバ３１及びその周囲では、磁界が集中している。

このように、比較例のスマートフォン端末機１０では、基板２０のグランド層２１のＬＣＤドライバ３１の付近に電界が集中的に発生し、ＬＣＤドライバ３１及びその周囲で磁界が集中的に発生する。

このため、ＬＣＤドライバ３１で混変調が生じ、フレキシブル基板４０、４２から混変調による高周波ノイズが放射され、アンテナ５０で受信されることにより、アンテナ５０の通信特性の低下が生じていた。

従って、以下の実施の形態では、アンテナ５０の通信特性を改善した携帯端末機を提供することを目的とする。

＜実施の形態＞
図６は、実施の形態の携帯端末機の基板、及び、基板に実装される主な構成要素を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。図７は、図６（Ｂ）におけるＡ−Ａ矢視断面を示す図である。

図６（Ａ）、（Ｂ）、及び図７では図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。また、以下では、便宜的に、基板１００のＺ軸正方向側の面を表面と称し、Ｚ軸負方向側の面を裏面と称す。

以下では、比較例の携帯端末機の構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

また、実施の形態の携帯端末機の外観は、例えば、図１に示す比較例のスマートフォン端末機１０と同様である。ただし、実施の形態の携帯端末機は、スマートフォン端末機１０に限定されず、携帯電話端末機、携帯型の情報端末機、又は、ゲーム機等であってもよい。

基板１００は、本実施の形態の携帯端末機の一例であるスマートフォン端末機１０（図１参照）の筐体の内部に収納される。

基板１００は、比較例の基板２０と同様に、例えば、ＦＲ−４（Flame Retardant type 4）の多層基板である。基板１００は、コア層又はプリプレグ層で実現される絶縁層と、銅箔等の金属層を交互に積層し、加熱・加圧により圧着させた多層基板である。絶縁層及び金属層は、Ｚ軸方向に積層される。

基板１００の表面には、最上層としてグランド層１０１が形成されている。グランド層１０１は、基板１００のＺ軸正方向における最上層である。

基板１００の裏面側には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル３０が配設されている。ＬＣＤパネル３０と基板１００との間には、図示しない座標検出装置が配設されており、ＬＣＤパネル３０と座標検出装置は、スマートフォン１０のタッチパネル１１(図１参照)を構築している。

ＬＣＤパネル３０のＸ軸正方向側の端部には、ＬＣＤドライバ３１が配設されている。ＬＣＤドライバ３１は、ＬＣＤパネル３０の水平走査線及び垂直走査線を駆動することにより、ＬＣＤパネル３０に所望の画像等を表示させる駆動部である。ＬＣＤドライバ３１は、フレキシブル基板４０及びコネクタ４１を介して、基板１００の表面のグランド層１０１に接続されている。

また、フレキシブル基板４０のＹ軸負方向側には、デジタルカメラ用のフレキシブル基板４２が配設されている。フレキシブル基板４２は、コネクタ４３を介して、基板２０の表面のグランド層２１に接続されている。図６（Ａ），（Ｂ）では見易さのために図示を省略するが、フレキシブル基板４２には、デジタルカメラのモジュールが実装される。

フレキシブル基板４０、４２は、例えば、ポリイミド製のフィルムに、銅箔等の金属配線を形成した可撓性を有する基板である。フレキシブル基板４０、４２は、一層のポリイミドフィルムの表面に信号線とグランド配線を並べて形成し、信号線とグランド配線の表面を絶縁層で覆うことによって形成された基板である。このため、フレキシブル基板４０、４２の信号線とグランド配線はシールドされていない。

フレキシブル基板４０は、基板１００のＸ軸正方向側の端部で折り返されることにより、基板１００の裏面側にあるＬＣＤドライバ３１と、基板１００の表面側にあるコネクタ４１とを接続している。

また、フレキシブル基板４２は、図示しないデジタルカメラのモジュールと、基板１００の表面側にあるコネクタ４３とを接続している。

実施の形態の携帯端末機は、基板１００に設置される導体１１０を含む。

導体１１０は、グランド層１０１の表面に対向して配設される長板状の部材である。導体１１０の一端１１１は、基板１００のグランド層１０１のＸ軸正方向側及びＹ軸正方向側の角部で接続されており、他端１１２は開放されている。

導体１１０の他端１１２側には、グランド層１０１との間に、保持部１１３が設けられている。保持部１１３は、絶縁性のある材料性であればよく、例えば、樹脂製である。保持部１１３は、開放端となる導体１１０の他端１１２側を保持し、グランド層１０１との間の距離を一定に保つために設けられている。

導体１１０は、グランド層１０１の端辺１０１Ａに沿ってＸ軸負方向側に向かって延在しており、Ｘ軸方向における所定の長さを有する。導体１１０は、導電性のある金属製であればよく、例えば、グランド層１０１と同じ銅で形成される。ただし、導体１１０は、銅以外の金属（鉄、アルミニウム等）製であってもよい。

導体１１０は、フレキシブル基板４０の近傍に配設されている。導体１１０は、フレキシブル基板４０に所定距離を隔てて配設されている。ここで、導体１１０は、グランド層１０１にＸ軸負方向に流れる電流とは逆相（Ｘ軸正方向）の電流(図７の矢印参照)を生じさせることにより、ＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制するために設けられている。

本実施の形態では、導体１１０に逆相の電流を流すことによってフレキシブル基板４０の周囲で発生する電磁界を低減し、これによってＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制する。そして混変調の抑制によってフレキシブル基板４０から高周波ノイズが放射されることを抑制することにより、アンテナ５０の通信特性を改善する。

また、このとき、デジタルカメラのモジュール用のフレキシブル基板４２の周囲で発生する電磁界も低減され、これによってＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制し、アンテナ５０の通信特性を改善する。

このため、導体１１０とフレキシブル基板４０との間の所定距離とは、導体１１０に流れる逆相（Ｘ軸正方向）の電流により、フレキシブル基板４０の周囲における電磁界の低減、混変調の抑制、高周波ノイズの抑制を実現し、アンテナ５０の通信特性を改善できる距離をいう。

ここで、アンテナ５０Ａの全長を８００ＭＨｚの通信用の長さである８０ｍｍに設定し、アンテナ５０Ｂの全長を２ＧＨｚの通信用の長さである２０ｍｍに設定する。これらの長さは、それぞれ、８００ＭＨｚ、２ＧＨｚにおける波長λのλ／４の長さである。

この場合に、導体１１０の全長(一端１１１と他端１１２との間の長さ)は、例えば、６０ｍｍに設定する。

これは、導体１１０は一端１１１がグランド層１０１に接続され、他端１１２が開放されているため、無給電のアンテナとして機能することが考えられるため、アンテナ５０Ａ、５０Ｂの通信周波数とは異なる１０８０ＭＨｚの波長λのλ／４の長さに設定したものである。

このように導体１１０は、アンテナとして機能するため、基板１００上において、アンテナ５０Ａ、５０Ｂとは最も離れた位置に配置されている。これは、導体１１０とアンテナ５０Ａ、５０Ｂとの干渉を抑制するためである。

また、導体１１０の全長をアンテナ５０Ａの全長よりも短くしたのは、携帯端末機のように、筐体内の限られた空間にアンテナ５０Ａと全長の異なる導体１１０を配置する場合に、アンテナ５０Ａよりも長い導体１１０を設置するよりも、アンテナ５０Ａよりも全長が短い方が導体１１０を設置するのが容易だからである。

また、導体１１０とグランド層１０１の表面との間のＺ軸方向の距離は、例えば、２〜３ｍｍに設定され、導体１１０の幅（Ｙ軸方向の幅）は、例えば、５ｍｍに設定される。

このような導体１１０は、グランド層１０１に流れる電流とは、逆相の電流が流れるようにするために、開放端となる他端１１２の方が、グランド層１０１に接続される一端１１１よりも、給電点５１に近い位置に配設されている。

なお、アンテナ５０Ａ、５０Ｂは、グランド層１０１のＸ軸負方向側の端部から、Ｘ軸負方向側に１０ｍｍの位置に配設されている。

グランド層１０１には、アンテナ５０による通信に伴い、給電点５１に向かってグランド電流が流れる。このため、他端１１２が開放端で、一端１１１がグランド層１０１に接続される導体１１０には、導体１１０の他端１１２から一端１１１に向かう方向にグランド電流が流れる。

給電点５１は、基板１０１のＸ軸負方向側にあるので、グランド層１０１に流れるグランド電流の向きは、図６（Ａ）、（Ｂ）、及び図７において右から左（Ｘ軸負方向）である。

このため、開放端となる他端１１２の方が、グランド層１０１に接続される一端１１１よりも給電点５１に近くなるように、導体１１０を配設すれば、グランド層１０１に対してＸ軸負方向側に折り返すように配設された導体１１０には、他端１１２から一端１１１に向けて、グランド層１０１とは逆相（Ｘ軸正方向）の電流が流れる。

すなわち、グランド層１０１の導体１１０の下の部分には、給電部５１に向けてＸ軸負方向の電流が流れる。これに対して、導体１１０には、他端１１２から一端１１１に向けてＸ軸正方向の電流が流れる。このように、導体１１０に、グランド層１０１に流れるグランド電流とは逆相の電流を流すことができる。

従って、グランド層１０１を流れるグランド電流によって生じる電磁界の少なくとも一部は、導体１１０を流れる逆相の電流による電磁界によって打ち消され、ＬＣＤドライバ３１に入力される電磁界の量を低減することができる。

また、この結果、ＬＣＤドライバ３１に入力される電磁界が低減することによってＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制でき、比較例の携帯端末機のように、フレキシブル基板４０から高周波ノイズが放射されることを抑制することができる。

従って、実施の形態の携帯端末機によれば、アンテナ５０で高周波ノイズを受信することを抑制でき、アンテナ５０の通信特性を改善することができる。

なお、逆相とは、必ずしも１８０度方向が異なる場合に限られない。導体１１０における逆相の電流とは、グランド層１０１に流れるグランド電流が発生する電磁界を低減することができる位相の電磁界を発生させることができる方向の電流であればよい。

このため、導体１１０の向きは、グランド層１０１に流れるグランド電流が発生する電磁界を低減することができる位相の電磁界を発生させることができる範囲で、グランド層１０１を流れるグランド電流に対して角度を有していてもよい。

なお、図６（Ａ）、（Ｂ）、及び図７では、基板１００のグランド層１０１に実装される装置として、フレキシブル基板４０、４２、コネクタ４１、４３、アンテナ５０Ａ、５０Ｂ、給電点５１、アンテナスイッチ５２、及び無線通信回路５３を示した。しかしながら、本実施の形態の携帯端末機がスマートフォン１０である場合には、実際には、これらに加えて、アプリケーションプロセッサ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等が実装される。

図８（Ａ）は、実施の形態の携帯端末機の基板１００における電界分布を示す図であり、図８（Ｂ）は基板１００における磁界分布を示す図である。

図８（Ａ）に示すように、基板１００では、ＬＣＤドライバ３１の付近における電界が比較例の基板２０の電界(図５（Ａ）参照)に比べて低減されている。このため、図８（Ｂ）に示すように、ＬＣＤドライバ３１及びその周囲における磁界も比較例の基板２０の磁界（図５（Ｂ）参照）に比べて低減されている。

このように、実施の形態の携帯端末機では、基板１００のグランド層１０１のＬＣＤドライバ３１の付近に電界が低減され、ＬＣＤドライバ３１及びその周囲で磁界も低減される。

このため、ＬＣＤドライバ３１での混変調の発生が抑制され、フレキシブル基板４０、４２から混変調による高周波ノイズが放射されることを抑制でき、高周波ノイズがアンテナ５０で受信されることを抑制できる。

また、これによりデジタルカメラのモジュール用のフレキシブル基板４２の周囲で発生する電磁界も低減され、これによってＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制することができる。

従って、アンテナ５０の通信特性を改善することができる。

図９は、実施の形態の携帯端末機のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）特性を示す図である。

図９では、実施の形態の携帯端末機のＶＳＷＲ特性を黒塗りの丸（●）で示し、比較例の携帯端末機のＶＳＷＲ特性を白抜きの四角（□）で示す。

ここで、実施の形態の携帯端末機のＶＳＷＲ特性とは、ＬＣＤパネル３０を駆動させた状態における電磁界シミュレーションにより、図６（Ａ）、（Ｂ）、及び図７に示す基板１００に接続されたアンテナ５０Ａ、５０Ｂ、導体１１０で取得したＶＳＷＲ特性である。

また、比較例の携帯端末機のＶＳＷＲ特性とは、ＬＣＤパネル３０を駆動させた状態における電磁界シミュレーションにより、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す基板２０に接続されたアンテナ５０Ａ、５０Ｂで取得したＶＳＲＷ特性である。すなわち、導体１１０がない場合のアンテナ５０Ａ、５０ＢのＶＳＷＲ特性である。

図９に示すように、実施の形態の携帯端末機の基板１００に接続したアンテナ５０Ａは、比較例のアンテナ５０Ａと略同様のＶＳＷＲ特性を示し、最小値は約８５０ＭＨｚで約１．５という良好な値を得た。８００ＭＨｚ帯の携帯電話で実際に利用する８３０ＭＨｚから８８０ＭＨｚの周波数帯において、約２．０以下という良好な値を得た。

また、導体１１０は、１０８０ＭＨｚで共振するため、実施の形態のＶＳＲＷ特性は、比較例のアンテナ５０Ａに比べて、導体１１０の長さ（６０ｍｍ）がλ／４に相当する１０８０ＭＨｚの辺りで値が少し低下しているが、約４．０という比較的高い値を示している。

また、実施の形態の携帯端末機の基板１００に接続したアンテナ５０Ｂは、比較例のアンテナ５０Ｂと略同様のＶＳＷＲ特性を示し、最小値は約２ＧＨｚで約１．２という良好な値を得た。２ＧＨｚ前後にわたって約２．０以下という良好な値を得た。

以上より、導体１１０がアンテナ５０Ａの通信特性に悪影響を与えることは殆どないことが分かった。

図１０は、実施の形態の基板１００に流れるグランド電流の方向を示す図である。図１０に示すグランド電流の方向は、電磁界シミュレーションによって得たシミュレーション結果である。

図１０に示すように、導体１１０には、グランド層１０１に流れるグランド電流とは逆相のグランド電流が流れていることが分かる。

図１１は、実施の形態における導体１１０の全長を８０ｍｍに設定した場合に得られるＶＳＷＲ特性を示す図である。

ここでは、比較のために、導体１１０の全長をアンテナ５０Ａと同一の長さに設定している。これは、図６（Ａ）、（Ｂ）、及び図７に示したように、導体１１０の全長をアンテナ５０Ａの全長と異なる６０ｍｍに設定した場合との違いを確認するためである。

図１１では、導体１１０の全長を８０ｍｍにした場合のＶＳＷＲ特性を塗りつぶしの四角（■）で示す。また、図９と同様に比較例の携帯端末機のＶＳＷＲ特性を白抜きの四角（□）で示す。

図１１に示すように、全長８０ｍｍの導体１１０を基板１００に取り付けた場合は、８５０ＭＨｚ前後のＶＳＷＲ特性の値が約４．０前後まで上昇している。

これは、アンテナ５０Ａに加えて、導体１１０も８５０ＭＨｚ前後の周波数で共振を起こしたためと考えられる。

なお、ここでは、導体１１０の全長をアンテナ５０Ａの全長と同一の長さに設定した場合について説明したが、導体１１０の全長をアンテナ５０Ｂの全長と同一に設定した場合は、２ＧＨｚ前後で導体１１０が共振するため、アンテナ５０Ｂの通信特性が低下することが予想される。

以上より、導体１１０の長さは、アンテナ５０Ａ、５０Ｂとは異なる長さに設定することが好ましいことが分かる。

本実施の形態によれば、グランド層１０１とは逆相の電流を流す導体１１０をフレキシブル基板４０の近傍に配設することにより、ＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制することができる。そしてこの結果、ＬＣＤドライバ３１からフレキシブル基板４０に高周波ノイズが出力されることが抑制され、アンテナ５０で高周波ノイズが受信されることが抑制される。また、デジタルカメラのモジュール用のフレキシブル基板４２の周囲で発生する電磁界を低減することにより、ＬＣＤドライバ３１における混変調の発生が抑制され、アンテナ５０で高周波ノイズが受信されることが抑制される。

以上より、本実施の形態の携帯端末機によれば、アンテナ５０の通信特性を改善することができる。

なお、図１１では、アンテナ５０Ａと導体１１０の全長をともに８０ｍｍにした場合に、ＶＳＷＲ特性が悪化する場合について説明したが、アンテナ５０Ａと導体１１０の全長を同一にしても、アンテナ５０ＡのＶＳＷＲ特性が良好である場合は、アンテナ５０Ａと導体１１０の全長は同一であってもよい。

近年、スマートフォン端末機、携帯電話端末機、携帯型の情報処理端末機、又は携帯型のゲーム機等の携帯端末機は、小型化及び薄型化の要求に応えるために、プロセッサ等に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）、電源部、無線通信回路等とアンテナとが近接して配置されている。

このため、比較例で説明したように、プロセッサ等から放射される高周波ノイズがアンテナに回り込む（侵入する）ことにより、アンテナの通信特性が低下する場合がある。

このような高周波ノイズの侵入を防ぐために、プロセッサ等をシールド板金等で覆うこと等によってノイズ輻射対策を行っているが、小型化及び薄型化の要求の下では限界もある。

また、一方で、アンテナは筐体の内部に設置されることが主流となってきているため、特に波長の長い８００ＭＨｚ帯域では、基板のグランド層全体を地板として利用するようなアンテナの設計が行われる傾向にあることから、プロセッサ等へのノイズの侵入をシールド板金等だけでは抑制できない場合がある。

これに対して、本実施の形態の基板１００は、グランド層１０１に流れるグランド電流とは逆相の電流を流す導体１１０を配置することにより、プロセッサ等を含むＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制することができる。

そして、ＬＣＤドライバ３１における混変調の発生を抑制することにより、フレキシブル基板４０から高周波ノイズが放射されることを抑制し、アンテナ５０の通信特性を改善することができる。

また、デジタルカメラのモジュール用のフレキシブル基板４２の周囲で発生する電磁界を低減することにより、フレキシブル基板４２から高周波ノイズが放射されることを抑制し、アンテナ５０の通信特性を改善することができる。

なお、以上では、導体１１０を基板１００のグランド層１０１のＸ軸正方向側及びＹ軸正方向側の角部で接続する形態について説明したが、導体１１０は、基板１００のグランド層１０１のＸ軸正方向及びＹ軸負方向の角部に接続してもよい。また、グランド層１０１のＸ軸正方向側及びＹ軸正方向側の角部と、Ｘ軸正方向及びＹ軸負方向の角部とに、それぞれ導体を接続してもよい。

また、導体１１０は、必ずしもグランド層１０１の端辺１０１Ａに沿って配設する必要はなく、端辺１０１ＡよりもＹ軸方向にオフセットした場所に配設されてもよい。

また、導体１１０の一端１１１は、グランド層１０１のＸ軸正方向の端部に接続する形態について説明したが、一端１１１は、グランド層１０１のＸ軸正方向の端部からＸ軸負方向側にオフセットした場所に設置してもよい。

また、上述したように、逆相とは、必ずしも１８０度方向が異なる場合に限られないため、グランド層１０１に流れるグランド電流が発生する電磁界を低減することができる位相の電磁界を発生させることができる方向の電流であれば、導体１１０の向きは、グランド層１０１を流れるグランド電流に対して角度を有するように配設されてもよい。

また、以上では、ＬＣＤドライバ３１の近傍に導体１１０を設置する形態について説明したが、導体１１０は、ＬＣＤドライバ３１の代わりに、あるいは、ＬＣＤドライバ３１に加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータ等のように電磁波の侵入により混変調を発生させる装置の近傍に設置してもよい。

また、以上では、導体１１０をフレキシブル基板４０から所定距離だけ隔てて（近傍に）設置する形態について説明したが、これに加えて、又は、これの代わりに、導体１１０をフレキシブル基板４２から所定距離だけ隔てて（近傍に）設置してもよい。

また、以上では、ＬＣＤ３０とデジタルカメラのフレキシブル基板４０、４２において高周波ノイズの発生を抑制する形態について説明したが、フレキシブル基板４０、４２以外にもフレキシブル基板がある場合は、そのフレキシブル基板において高周波ノイズの発生を抑制するように導体１１０を設置してもよい。

また、以上では、アンテナ５０Ａ、５０Ｂをそれぞれ８００ＭＨｚ帯域用、２ＧＨｚ帯域用の全長を有するアンテナとし、導体１１０の長さをアンテナ５０Ａ、５０Ｂと異なる長さを有するようにする形態について説明した。

しかしながら、アンテナ５０Ａ、５０Ｂの全長は、８００ＭＨｚ帯域用、２ＧＨｚ帯域用に限られず、キャリアが用いる周波数に応じて設定すればよい。また、この場合に、導体１１０の全長は、アンテナ５０Ａ、５０Ｂの全長に合わせて設定すればよい。

以上、本発明の例示的な実施の形態の携帯端末機について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
グランド層を含む基板と、
前記グランド層を地板とするアンテナと、
前記基板の前記グランド層に接続されるフレキシブル基板と、
一端が前記グランド層に接続されるとともに、他端が開放され、前記フレキシブル基板に所定距離を隔てて配設されるとともに、前記グランド層に対向して配設される導体と
を含む、携帯端末機。
（付記２）
前記フレキシブル基板は、前記基板の一方の面側に配設されるＬＣＤパネルに一端側が接続され、前記基板の端部で折り返されて前記基板の他方の面側で前記グランド層に接続されるフレキシブル基板である、付記１記載の携帯端末機。
（付記３）
前記アンテナは、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に配設される、付記２記載の携帯端末機。
（付記４）
前記導体は、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部において、前記一端が前記グランド層に接続される、付記２又は３記載の携帯端末機。
（付記５）
前記導体の長手方向の長さは、前記アンテナの長さとは異なる、付記１乃至４のいずれか一項の携帯端末機。
（付記６）
前記導体の長手方向の長さは、前記アンテナの長さより短い、付記５記載の携帯端末機。
（付記７）
前記導体は、前記基板の長手方向の辺に沿って配設される、付記１乃至６のいずれか一項記載の携帯端末機。

１０ スマートフォン端末機
３０ ＬＣＤパネル
３１ ＬＣＤドライバ
４０、４２ フレキシブル基板
１００ 基板
１０１ グランド層
１０１Ａ 端辺
１１０ 導体
１１１ 一端
１１２ 他端

Claims (4)

1. グランド層を含む基板と、
   前記グランド層を地板とするアンテナと、
   前記基板の前記グランド層に接続されるフレキシブル基板と、
   一端が前記グランド層に接続されるとともに、他端が開放され、前記フレキシブル基板の近傍に配設されるとともに、前記グランド層に対向して配設される導体と
   を含み、
   前記アンテナは、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に配設され、
   前記導体は、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部において、前記一端が前記グランド層に接続され、
   前記アンテナは、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に給電点を有し、
   前記導体の前記一端は、前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部側で前記グランド層に接続され、
   前記導体は、前記一端から前記フレキシブル基板が折り返される前記基板の端部とは反対側の端部に向かって前記他端まで伸延する、携帯端末機。
2. 前記フレキシブル基板は、前記基板の一方の面側に配設されるＬＣＤパネルに一端側が接続され、前記基板の端部で折り返されて前記基板の他方の面側で前記グランド層に接続されるフレキシブル基板である、請求項１記載の携帯端末機。
3. 前記導体の長手方向の長さは、前記アンテナの長さとは異なる、請求項１又は２記載の携帯端末機。
4. 前記導体は、前記基板の長手方向の辺に沿って配設される、請求項１乃至３のいずれか一項記載の携帯端末機。