JPH10197662A

JPH10197662A - 受信装置

Info

Publication number: JPH10197662A
Application number: JP35825596A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kita; 一記喜多; Satomi Suzuki; 聡実鈴木
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-12-28
Filing date: 1996-12-28
Publication date: 1998-07-31
Also published as: HK1016371A1; CN1196614A; CN1085910C

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ノイズの影響を効果的に抑制
し、構成要素の高密度の実装を可能として、一層の小型
化を達成し、しかも受信性能をも向上する。【解決手段】受信回路アナログ回路部３は、受信アン
テナ部２に対して回路配線基板１を挟んで対峙してい
る。受信回路デジタル回路部４は、回路配線基板１の一
方の面上の受信アンテナ部２の側方に実装されている。
受信回路デジタル回路部４は、回路配線基板１の受信ア
ンテナ部２と同じ側に、受信アンテナ部２と並置されて
いる。すなわち、回路配線基板１の一方の面には、受信
アンテナ部２と受信回路デジタル回路部４とが並設さ
れ、該回路配線基板１の他方の面には、受信アナログ回
路部３が設けられる。回路配線基板１には、電磁シール
ド層１ａを介挿している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、携帯して信号電
波又は通信電波を受信するための受信装置に係り、特
に、ＧＰＳ（Navstar／Global Positioning Satellite
又はGlobal Positioning System〜Global Positioning
Satellite System：ＧＰＳＳとも称される）を用いた腕
時計型等のＧＰＳ受信機又は位置検出システムに好適な
受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＧＰＳを用いた車載用ＧＰＳ受信
カーナビゲーション装置あるいは携帯ハンディ型のＧＰ
Ｓ受信機が安価に実用化され広く利用されている。ま
た、最近では、デジタル通信及び移動体通信等の技術の
進歩、並びに誘電体セラミックス又は強誘電体材による
アンテナの短縮小型化等の部品の小型化により、ＧＰＳ
受信機及び受信モジュールの小型化が進んでいる。さら
には、腕時計型等の超小型携帯用のＧＰＳ受信機又は位
置検出システムも各種提案されている。

【０００３】この種の民生用ＧＰＳ受信機では、受信用
アンテナとして、受信機とは別の筐体に収容されたパッ
チ型平面アンテナ又は筒状ヘリカルアンテナ、あるいは
受信機筐体に内蔵されたパッチ型アンテナなどが用いら
れている。

【０００４】特に車載用等のようにアンテナと受信機と
が別筐体で離れて配置するシステムでは、アンテナから
受信機への伝送に伴う信号の減衰、外来ノイズ及び伝送
路ノイズ等を無視することはできない。このような信号
の減衰、外来ノイズ及び伝送路ノイズ等の影響を抑制す
るためには、アンテナ部にプリアンプ（前置増幅器）を
内蔵して一旦増幅し、同軸ケーブル等を介して受信機の
アナログ回路部に接続し、且つ受信機全体を金属筐体で
シールドする構成とするのが一般的である。

【０００５】受信モジュールの小型化に伴い、受信機内
で発生するノイズ、特に高周波ノイズを発生するデジタ
ル回路部とＲＦ（Radio Frequency：ラジオ周波数、い
わゆる高周波）／アナログ回路部とが近接したり重なっ
たりする危険が増大する。そこで、デジタル回路部とＲ
Ｆ／アナログ回路部とが近接したり重なったりしないよ
うに、可能な限り離したり、互いに遮蔽したりするなど
の工夫が必要である。

【０００６】一方、腕時計型等の超小型のＧＰＳ受信機
を、一体型で実現するためには、アンテナと受信機、並
びに受信機内のアナログ回路部とデジタル回路部とが、
極めて近接して実装される必要がある。しかも、アンテ
ナ部及び表示部には、電波及び可視光の出入り口となる
開口を形成する必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、受信
モジュールの小型化に伴い、受信機内で発生するノイ
ズ、特に高周波ノイズを発生するデジタル回路部とＲＦ
／アナログ回路部とが近接したり重なったりする危険が
増大する。このため、デジタル回路部とＲＦ／アナログ
回路部とが近接したり重なったりしないように、可能な
限り離したり、互いに遮蔽したりするなどの工夫が必要
であった。このように、受信機の小型化が進む一方で、
それに反して受信機の寸法を大きくする要因を生み出し
ていた。

【０００８】しかしながら、腕時計型等の超小型のＧＰ
Ｓ受信機を、一体型で実現するためには、アンテナと受
信機、並びに受信機内のアナログ回路部とデジタル回路
部とが、極めて近接して実装される必要がある。このた
め、これら各部の全てを充分に離間して実装するのは困
難である。したがって、単に距離をあけるなどの方法
は、外来ノイズあるいは内部で発生するノイズを充分に
抑制したり、サイズを超小型化することができず、あま
り有効でなかった。

【０００９】さらに、アンテナ部及び表示部には、電波
及び可視光の出入り口となる開口を形成する必要がある
ので、一体型では、全てを金属等で覆うのも困難であ
る。また、腕時計では、ケース材料が金属に限定される
ことも、装飾性及びデザインスタイルなどに制約を与え
ることになる。

【００１０】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成で、ノイズの影響を効果的に抑制
し、構成要素の高密度の実装を可能として、一層の小型
化を達成し、しかも受信性能をも向上し得る受信装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点による受信装置は、表裏両面
間を電磁遮蔽する電磁遮蔽層を挟んで形成される配線基
板と、前記配線基板の一方の面に近接して配設された電
波の受信用の平面型受信アンテナと、前記平面型受信ア
ンテナに重ね合わせて前記配線基板の他方の面に実装さ
れ、前記電波の受信回路の一部を構成するアナログ回路
部と、前記平面型受信アンテナと並置して、前記配線基
板の前記一方の面に実装され、前記受信回路の他の一部
を構成するデジタル回路部と、前記配線基板、アナログ
回路部及びデジタル回路部を含む前記受信回路並びに前
記平面型受信アンテナを収容する筐体と、を具備する。

【００１２】この発明の第２の観点による受信装置は、
表裏両面間を電磁遮蔽する電磁遮蔽層を挟んで形成され
る配線基板と、前記配線基板の一方の面に近接して配設
された電波の受信用の平面型受信アンテナと、前記平面
型受信アンテナに近接して、前記配線基板に実装され、
前記電波の受信回路の一部を構成するアナログ回路部
と、前記配線基板の他方の面に実装され、前記受信回路
の他の一部を構成するデジタル回路部と、前記配線基
板、アナログ回路部及びデジタル回路部を含む前記受信
回路並びに前記平面型受信アンテナを収容する筐体と、
を具備する。

【００１３】前記アナログ回路部を、前記平面型受信ア
ンテナに重ね合わせて、前記配線基板の前記一方の面に
実装してもよい。前記デジタル回路部を、前記アナログ
回路部とオーバラップしない部位に配置する。

【００１４】前記アナログ回路部を、前記平面型受信ア
ンテナに並置して、前記配線基板の前記一方の面に実装
してもよい。前記アナログ回路部を、前記デジタル回路
部に並置して、前記配線基板の前記他方の面に実装して
もよい。

【００１５】前記アナログ回路部を、前記平面型受信ア
ンテナに重ね合わせて配置し、且つ前記デジタル回路部
を、前記平面型受信アンテナとオーバラップしない位置
に配置してもよい。前記配線基板の前記電磁遮蔽層を、
接地電位に設定してもよい。前記筐体は、前記配線基板
の前記他方の面側を覆う金属製裏蓋部材を含んでいても
よい。

【００１６】前記筐体は、前記平面型受信アンテナに対
応する部位を構成する樹脂からなるアンテナ用電波開口
部材と、残部を構成する金属からなる側ケース部材とを
含んでいてもよい。前記配線基板に実装された前記デジ
タル回路部の少なくとも高周波回路部の主要部分を覆う
電磁遮蔽部材をさらに具備していてもよい。前記配線基
板に実装された前記アナログ回路部の少なくとも高周波
回路部の主要部分を覆う電磁遮蔽部材をさらに具備して
いてもよい。前記平面型受信アンテナは、アンテナ素子
と接地板との間に誘電体材を挟み積層した平面型パッチ
アンテナを含んでいてもよい。

【００１７】時計表示部及びそのカバーガラスを含む時
計表示のための時計部をさらに具備し、且つ前記平面型
パッチアンテナを前記時計表示部のカバーガラスの下に
配置し、該時計表示部をアンテナ用電波開口としても兼
用する構造としてもよい。液晶表示パネルを用いた時計
表示部を含む時計表示のための時計部をさらに具備し、
且つ前記平面型パッチアンテナを前記時計表示部の下に
配置し、該時計表示部をアンテナ用電波開口としても兼
用する構造としてもよい。前記平面型受信アンテナの中
央部に貫通孔を設けて、この貫通孔に指針表示の指針軸
を通し、該平面型受信アンテナの上方に時計指針を、該
平面型受信アンテナの下方に時計指針駆動部を配置実装
してもよい。

【００１８】前記平面型受信アンテナ及び受信回路は、
航法測位用電波の受信用のアンテナ及び受信回路であっ
てもよい。前記平面型受信アンテナに代えて、時計表示
カバーガラス、ガラス支持枠及びベゼル枠の少なくとも
いずれかをアンテナ誘電体とし、該アンテナ誘電体を挟
んで透明導電材、文字板及び反射板の少なくともいずれ
かを含む導電性部材を配置して、アンテナ素子及びアン
テナ接地板とした変形パッチアンテナを構成してもよ
い。前記平面型受信アンテナに代えて、アンテナ素子を
筒／柱状部材に実装したヘリカルアンテナを設けてもよ
い。

【００１９】この発明に係る受信装置は、受信回路の一
部を構成するデジタル回路部と、前記受信回路の他の一
部を構成するアナログ回路部又は受信アンテナとを、表
裏両面間に電磁遮蔽層が介挿されたサンドイッチ構造の
前記配線基板の両面に分離して実装して、筐体に収容す
る。この装置では、ノイズの影響を受け易いアナログ回
路部又は受信アンテナとが、高周波デジタルノイズの発
生源となるデジタル回路部に対して、配線基板に介挿さ
れた電磁遮蔽層で、電磁遮蔽される。この電磁遮蔽によ
り、デジタル回路部からアナログ回路又は受信アンテナ
へのノイズ成分のリーク／混入が効果的に抑制され、デ
ジタル回路部とアナログ回路又は受信アンテナとの間を
近接配置して、実装密度を高めて小型化することがで
き、しかもノイズの影響が低減又は除去され、受信性能
が向上する。すなわち、この発明は、簡単な構成である
にもかかわらず、ノイズの影響が効果的に抑制され、構
成要素の高密度の実装が可能となり、一層の小型化が達
成されて、しかも受信性能も向上する。

【００２０】この発明の受信装置は、具体的には、例え
ば次のような構成及び機能を有する。（１）平面型アンテナと受信回路のアナログ回路部と
を重ね合わせて配置して実装し、受信回路のデジタル回
路部を、受信回路のアナログ回路部とは遮蔽板を挟んで
配線基板の表裏反対面に実装する。このような構成によ
り、小型化を図るとともに、デジタル回路のノイズによ
るアナログ回路の受信妨害を軽減する。

【００２１】（２）平面型アンテナと受信回路のアナ
ログ回路部とを重ね合わせて配置して実装し、受信回路
のデジタル回路部を、平面型アンテナとは遮蔽板を挟ん
で配線基板の表裏反対面に実装する。このような構成に
より、小型化を図るとともに、デジタル回路のノイズに
よるアンテナ部の受信妨害を軽減する。

【００２２】（３）平面型アンテナを、カバーガラス
の下方に、さらに樹脂文字板及びＬＣＤ（液晶ディスプ
レイ）パネルの下方に重ね合わせて配置して実装し、表
示開口とアンテナ開口とを兼用して、小型化を図る。

【００２３】（４）平面型パッチアンテナの誘電体を
ドーナツ状とし、アンテナ中央部に貫通孔を設けて、指
針軸がアンテナを貫通して、指針をアンテナ上方に、ム
ーブメントをアンテナ下方に配して、指針表示式の腕時
計として構成する。さらには、誘電体をドーナツ状とし
た平面型パッチアンテナの中央部に貫通孔を設けて、指
針軸がアンテナ及び液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣ
Ｄ」と称する）パネルを貫通して、指針をアンテナ上方
に、ムーブメントをアンテナ下方に配して、いわゆる
「ツインセプト」複合表示式の腕時計として構成する。

【００２４】（５）カバーガラス自体を、パッチアン
テナの誘電体とし、ガラス上面電極をアンテナ素子と
し、文字板／反射板を接地板として変形パッチアンテナ
を構成する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１〜図５を参照して、この発
明の第１の実施の形態に係る携帯用受信装置を説明す
る。

【００２６】図１は、この発明の第１の実施の形態に係
る腕時計型の携帯用受信装置の構成を模式的に示してい
る。図２はその詳細な部品配置構成を示す平面図であ
り、図３はその断面図である。この場合、受信装置は、
ＧＰＳ受信機能と腕時計機能とを有している。

【００２７】図１〜図３に示す携帯用受信装置は、回路
配線基板１、受信アンテナ部２、受信回路アナログ回路
部３、受信回路デジタル回路部４、受信用電池５、ＬＣ
Ｄ（液晶ディスプレイ）パネル６、その他のデジタル回
路部７、時計用電池８及び時計ケース９を備えている。

【００２８】回路配線基板１は、プリント配線パターン
が形成されており、その表裏面の中間、すなわち厚み方
向の中間部に、導電体、磁性体又は磁性導電体からなる
電磁シールド層１ａを設けている。回路配線基板１は、
例えば複数のプリント配線用導電体層を形成した、多層
プリント配線基板からなり、中間に電磁シールド層１ａ
を形成している。

【００２９】受信アンテナ部２は、平面パッチ型アンテ
ナ等の平板状のアンテナであり、回路配線基板１の近傍
に、該回路配線基板１の一方の面側に配設されている。
ＧＰＳ受信回路部は、受信回路アナログ回路部３及び受
信回路デジタル回路部４で構成され、これらは受信用電
池５により駆動される。

【００３０】受信回路アナログ回路部３は、回路配線基
板１の他方の面上に実装されている。すなわち、受信回
路アナログ回路部３は、受信アンテナ部２に対して回路
配線基板１を挟んで対峙している。受信回路デジタル回
路部４は、回路配線基板１の一方の面上の受信アンテナ
部２の側方に実装されている。すなわち、受信回路デジ
タル回路部４は、回路配線基板１の受信アンテナ部２と
同じ側に、受信アンテナ部２と並置されている。

【００３１】したがって、回路配線基板１の一方の面に
は、受信アンテナ部２と受信回路デジタル回路部４とが
並設され、該回路配線基板１の他方の面には、受信アナ
ログ回路部３が設けられている。すなわち、受信アナロ
グ回路部３と、受信アンテナ部２及び受信回路デジタル
回路部４とは、電磁シールド層１ａを介挿した回路配線
基板１を挟んで対峙している。

【００３２】受信用電池５は、図２に示すように、回路
配線基板１、受信回路デジタル回路部４及び受信回路ア
ナログ回路部３の側方に配設されている。その他のデジ
タル回路部７、すなわち受信回路系のデジタル回路以外
の時計回路等のデジタル回路部は、受信回路デジタル回
路部４に重ね合わせて、その上方に配設される。該その
他のデジタル回路部７の上方にさらに重ね合わせて、時
計等の表示のためのＬＣＤパネル６が配設される。

【００３３】時計用電池８は、受信アナログ回路部３の
下方に、回路配線基板１及び受信アナログ回路部３を挟
んでちょうど受信アンテナ部２に対峙するように配置さ
れる。

【００３４】時計ケース９は、上述した構成を収容する
筐体を構成している。時計ケース９は、図３に示すよう
に、裏蓋、すなわちバック９ａ、カバーガラス９ｂ及び
アンテナカバー部９ｃを有している。バック９ａは、回
路配線基板１の他方の面側の、受信回路アナログ回路部
３の背面を覆う。カバーガラス９ｂは、透明のガラス板
からなり、ＬＣＤパネル６の表示面をカバーしている。
アンテナカバー部９ｃは、樹脂（合成樹脂）等からな
り、受信アンテナ部２の上方を覆っている。

【００３５】時計ケース９のカバーガラス９ｂ及びアン
テナカバー部９ｃを除く部分は、例えば金属等により構
成されている。すなわち、時計ケース９には、カバーガ
ラス９ｂからなる光を透過する開口部、そしてアンテナ
カバー部９ｃからなる電波を透過する開口部を形成して
いる。

【００３６】さらに時計ケース９には、図２に示すよう
に、例えば側面に、腕時計及びＧＰＳ受信操作のための
操作スイッチ部１０が配設されている。この操作スイッ
チ部１０は、回路配線基板１、受信回路アナログ回路部
３、受信回路デジタル回路部４及びその他のデジタル回
路部７に適宜接続されている。また、時計ケース９に
は、腕に装着するための時計バンド部１１が、図２に示
すように取着されている。

【００３７】次に、この腕時計型の携帯用受信装置の回
路構成について説明する。図４は、この携帯用受信装置
の回路構成を機能構成に基づいて模式的に示すブロック
図である。なお、この携帯用受信装置は、具体的には図
５に示すように構成される。

【００３８】図４の携帯用受信装置は、電気的には、既
に説明した受信アンテナ部２、受信回路アナログ回路部
３、受信回路デジタル回路部４、受信用電池５、ＬＣＤ
パネル６、その他のデジタル回路部７、時計用電池８及
び操作スイッチ部１０を具備している。さらにこの携帯
用受信装置は、外部インターフェース１６及び電源制御
部２０を備えている。なお、受信回路アナログ回路部
３、受信回路デジタル回路部４及び電源制御部２０は、
ＧＰＳ受信回路部１５を構成している。

【００３９】ＧＰＳ受信回路部１５は、ＧＰＳ測位シス
テムの測位受信機として機能する。外部インターフェー
ス１６は、その他のデジタル回路部７と外部との間の信
号の授受を行う。

【００４０】受信回路アナログ回路部３は、高周波回路
部２１、中間周波増幅部２２、Ａ／Ｄ（アナログ−デジ
タル）変換部２３、クロック発生部２４及び基準発振部
２５を有している。

【００４１】高周波回路部２１は、受信アンテナ部２か
ら受信した高周波（ＲＦ：Radio Frequency）のＧＰＳ
電波を同調受信するとともに中間周波（ＩＦ：Intermed
iateFrequency）に変換する。中間周波増幅部２２は、
中間周波に変換された受信信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換
部２３は、中間周波信号をデジタルデータに変換する。
クロック発生部２４は、基準発振部２５の水晶振動子等
による基準発振出力に基づいて、所要のクロック信号を
発生し、各部に供給する。

【００４２】受信回路デジタル回路部４は、逆拡散復調
部２６、航法メッセージ処理部２７、衛星データメモリ
２８、疑似距離計測部２９、測位演算部３０、衛星捕捉
／追尾処理部３１及びＰＮ（Pseudonoise）コード制御
部３２を有している。

【００４３】逆拡散復調部２６は、複数のＧＰＳ衛星か
ら衛星電波を同時受信するマルチモード受信を行うため
にＮチャネル分設けられ、スペクトラム拡散変調されて
いる受信信号をデジタル処理により逆拡散復調する。各
チャネルの逆拡散復調部２６は、キャリア同期検出部３
３、ＰＮコード相関器３４、ＮＣＯ３５、３７及びコー
ド発生部３６を有する。

【００４４】航法メッセージ処理部２７は、逆拡散復調
部２６で受信信号を復調して得られる測位用航法メッセ
ージを処理して、衛星軌道データを抽出する。衛星デー
タメモリ２８は、航法メッセージ処理部２７で抽出した
衛星軌道データを蓄積格納する。疑似距離計測部２９
は、逆拡散復調部２６で受信信号から抽出される情報に
基づき衛星との間の疑似距離を計測し、疑似距離情報を
得る。測位演算部３０は、衛星データメモリ２８に蓄積
された衛星軌道データ及び疑似距離計測部２９で得られ
る疑似距離情報に基づいて測位演算を行って、測位情
報、すなわちＧＰＳシステムに基づいて計測される携帯
用受信装置の現在位置情報を生成する。なお、測位演算
部３０は、ＧＰＳ受信信号から衛星測位情報と共に得ら
れる時刻補正データをその他のデジタル回路部７に供給
する。

【００４５】衛星捕捉／追尾処理部３１は、受信情報等
に基づいて、ＧＰＳ衛星を捕捉し且つ追尾するための制
御情報を生成する。ＰＮコード制御部３２は、衛星捕捉
／追尾処理部３１で得られる情報に基づいて、逆拡散復
調部２６に対するＰＮコード制御を行う。

【００４６】その他のデジタル回路部７は、時計表示、
その他の制御を行う。該その他のデジタル回路７は、発
振部３８、時計部３９、表示制御部４０、制御回路４
１、ナビゲーション処理部４２、測位データメモリ４３
及びその他のデータメモリ４４を有する。

【００４７】制御回路４１は、受信回路デジタル回路部
４の測位演算部３０から得られる測位情報、操作スイッ
チ部１０からの操作情報及び外部インタフェース１６を
介して与えられる外部情報等に基づいて、その他のデジ
タル回路部７内の各部、衛星捕捉／追尾処理部３１及び
電源制御部２０等を制御する。また、制御回路４１は、
受信回路デジタル回路部４の測位演算部３０による測位
データを測位データメモリ４３に格納し、且つその他の
データを必要に応じてその他のデータメモリ４４に格納
する。さらに制御回路４１は、必要に応じて、測位デー
タを測位データメモリ４３から読み出し、且つその他の
データをその他のデータメモリ４４から読み出す。

【００４８】時計部３９は、発振部３８の発振出力に基
づき時刻データを発生し表示制御部４０を介してＬＣＤ
パネル６により表示する。時計部３９は、受信回路デジ
タル回路部４の測位演算部３０で随時得られる時刻補正
データにより、生成時刻を正しい時刻に補正する。

【００４９】ナビゲーション処理部４２は、測位データ
メモリ４３に格納された測位データに基づいてナビゲー
ション情報を生成し、表示制御部４０を介してＬＣＤパ
ネル６に表示する。

【００５０】図４の携帯用受信装置は、具体的には、図
５に示すように構成することができる。図５において、
受信アンテナ部２は平面パッチ型アンテナ部により構成
している。

【００５１】受信回路アナログ回路部３は、高周波（Ｒ
Ｆ）増幅部５１、第１のミクサ５２、表面弾性波フィル
タ５３、第１の中間周波（ＩＦ）増幅部５４、第２のミ
クサ５５、第２の中間周波増幅部５６、Ａ／Ｄコンバー
タ５７、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled
Oscillator）５８、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）シン
セサイザ回路５９及び基準発振器（ＴＣＸＯ）６０を有
する。この場合、高周波受信信号を、第１のミクサ５２
において、第１の中間周波数に変換し、表面弾性波フィ
ルタ５３により不要成分を排除して抽出した後、第２の
ミクサ５５において、さらに第２の中間周波数に周波数
変換している。受信同調には、周波数シンセサイザ回路
５９を用いて、正確な同調受信を実現している。

【００５２】受信回路デジタル回路部４は、クロック発
生部６１、信号処理ＡＳＩＣ（Application Specific I
ntegrated Circuit）６２、第１のマイクロプロセッサ
６３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）６４及びＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ〜リードライトメモリ）６５
を有している。この受信回路デジタル回路部４は、図４
に示した各部に相当する機能を、信号処理ＡＳＩＣ６２
及びＲＯＭ６４に格納されたプログラムをマイクロプロ
セッサ６３による実行することにより、実現する。

【００５３】その他のデジタル回路部７は第２のマイク
ロプロセッサ６６、ディスプレイドライバ６７、ＲＯＭ
６８、ＲＡＭ６９及びクロック発生部７０を有してい
る。ディスプレイドライバ６７は、図４の表示制御部４
０に相当し、ＲＡＭ６９は、図４の測位データメモリ４
３及びその他のデータメモリ４４としての機能を含み、
図４のその他の部分の機能は、ＲＯＭ６８に格納された
プログラムをマイクロプロセッサ６６による実行するこ
とにより実現する。

【００５４】ＧＰＳ測位システムは、周知のように、地
球周回軌道上のNavstar／ＧＰＳ人工衛星、すなわちＧ
ＰＳ衛星からなる宇宙部と、人工衛星をモニタするモニ
タ局及び制御する制御局からなる地上部と、端末利用す
るＧＰＳ測位受信機とで構成される。

【００５５】ＧＰＳ衛星からは、測位用航法メッセージ
信号を、長周期のＰＲＮ（Pseudo Random Noise：疑似
乱数ノイズ）符号で略１．５GHzのＬ１波と、略１．２G
HzのＬ２波とにスぺクトラム拡散変調して送信してい
る。送信信号にはＰコード（軍事用）とＣ／Ａコード
（民生用）とがあるが、民生用のシステムではＬ１波に
重畳変調されたＣ／Ａコ−ドを受信している。

【００５６】各衛星電波の周波数は同一だが、受信機で
は各衛星毎のＰＲＮ符号を生成し、衛星信号と同期をと
りながらスペクトラム逆拡散復調し、航法メッセージ信
号データを復調する。

【００５７】また、内蔵クロックにより生成する生成Ｐ
ＲＮコードと受信コードとの位相タイミングの遅早、す
なわち電波到達時間から、該当衛星との間の距離（疑似
距離）を計測する。Ｃ／Ａコードのデジタル信号、すな
わち航法メッセージ、の各フレームには各衛星の時刻補
正情報や詳細軌道情報（エフェメリス）が含まれてお
り、また全衛星の概略軌道情報（アルマナーク）や健康
状態も複数フレームに分割して送信される。

【００５８】受信機では、受信した各衛星の軌道情報か
ら衛星の３次元位置を天文軌道計算により求め、４個
（あるいは３個）以上の衛星の現在位置と各衛星の疑似
距離とから受信機の３次元（あるいは地表面上の２次
元）位置を求める。また、航法メッセージ内の時刻デー
タと複数衛星信号の位相より、受信機内蔵クロックの補
正も行える。

【００５９】一般には、受信機は平面パッチ型アンテナ
など受信アンテナ部と、高周波（ＲＦ）、中間周波（Ｉ
Ｆ）、Ｄ／Ａ変換回路及びクロック発生部等の高周波回
路部と、スペクトル逆拡散復調のためのＰＲＮ符号生
成、同期及び相関復調を行う信号処理回路部と、復調し
た航法メッセージから衛星位置を天文計算し、疑似距離
と衛星位置から受信機位置を計算する高速演算回路部と
から成る受信回路部より構成される。また、複数の衛星
電波コードを同時受信するマルチモード受信機能も小型
機に内蔵することができる。最近では演算回路部に加え
信号処理回路もデジタル信号処理で行うことができる。

【００６０】図１〜図３に示した第１の実施の形態によ
る携帯用受信装置では、金属材で構成した時計ケース９
の本体部及びバック（裏蓋）９ａに、受信アンテナ部２
と受信回路を内蔵実装し、受信アンテナ部２及び時計表
示用のＬＣＤパネル６の上面のみを、それぞれ電波と可
視光に対して開口部となる樹脂及びガラスのカバーをそ
れぞれ設ける。また、受信アンテナ部２を受信回路アナ
ログ回路部３に重ね合わせて実装し、また、高周波発生
ノイズが多い受信回路デジタル回路部４と時計や表示部
などのその他のデジタル回路部７とを、受信回路部アナ
ログ回路部３とは、ノイズ遮蔽板としての電磁シールド
層１ａを挟んだ回路配線基板１の表裏に対峙させて配置
した。

【００６１】したがって、ＧＰＳ受信用の受信アンテナ
部２と受信回路部１５とを、アンテナ開口部を設けた時
計ケース９に内蔵実装し、受信アンテナ部２と受信回路
アナログ回路部３を近接して重畳配置し、受信回路アナ
ログ回路部３と受信回路デジタル回路部４とを遮蔽板で
ある電磁シールド層１ａを扶んで回路配線基板１の表裏
各面に配置実装した。このような構成により、次のよう
な効果が得られる。

【００６２】（ａ）信号経路が短縮され、アンテナ部の
プリアンプ等が不要となり、受信機の実装面積・容積が
小さくなるので、腕時計型等のように超小型の携帯用受
信装置とすることができる。（ｂ）また、ステンレス鋼等の金属材で構成される時計
ケース９に内蔵して外部ノイズを低減し、且つ受信回路
デジタル回路部４の高周波ノイズが受信回路アナログ回
路部３に混入する内部ノイズも抑制することができるの
で、超小型ながらノイズ等による受信妨害を防止して受
信性能を向上することができる。

【００６３】なお、図１〜図３では、受信回路アナログ
回路部３と受信回路デジタル回路部４とを、回路配線基
板１の両面にそれぞれ分離して配置するようにしたが、
受信アンテナ部２を、受信回路デジタル回路部４と反対
面側に実装する構成、あるいはこれらを組み合わせた構
成を採用することもできる。

【００６４】図１〜図３の構成では、受信回路デジタル
回路部４の高周波ノイズが並置された受信アンテナ部２
に漏出混入し易い。そこで、図６〜図８及び図９〜図１
１を参照して、この発明の第２の実施の形態について説
明する。

【００６５】図６〜図８に示す構成では、受信アンテナ
部２に回路配線基板１を挟んで対峙させて受信回路アナ
ログ回路部３を実装配置し、該受信回路アナログ回路部
３と同一面の回路配線基板１上に受信回路デジタル回路
部４を実装配置する。そして、その他のデジタル回路部
７は、回路配線基板１を挟んで受信回路デジタル回路部
４と対峙させて、回路配線基板１上に配置実装する。す
なわち、アンテナ２とその他のデジタル回路部７とが回
路配線基板１の一方の面上に並置して配設され、受信回
路アナログ回路部３と受信回路デジタル回路部４とが回
路配線基板１の他方の面上に並置して配置される。

【００６６】また、図９〜図１１の構成では、図６〜図
８の構成とは逆に、受信回路アナログ回路部３、受信回
路デジタル回路部４及びその他のデジタル回路部７を配
置している。すなわち、受信アンテナ部２に重ね合わせ
て受信回路アナログ回路部３を回路配線基板１の一方の
面側に実装配置し、該受信回路アナログ回路部３と同一
面の回路配線基板１上に受信回路デジタル回路部４を実
装配置する。そして、その他のデジタル回路部７は、回
路配線基板１を挟んで受信回路デジタル回路部４と対峙
させて、回路配線基板１上に配置実装する。すなわち、
アンテナ２の下方に受信回路アナログ回路部３を配置
し、該受信回路アナログ回路部３と受信回路デジタル回
路部４とが回路配線基板１の一方の面上に並置して配設
され、その他のデジタル回路部７が回路配線基板１の他
方の面上に配置される。

【００６７】この第２の実施の形態では、受信アンテナ
部２と受信回路アナログ回路部３を近接して重畳配置す
る点は、図１〜図３の場合と同様だが、受信回路アナロ
グ回路部３に並置して回路配線基板１の同一面上に受信
回路デジタル回路部４を実装する。また、受信回路デジ
タル回路部４に対応する位置の配線基板の反対面に時計
部及び表示ドライバ等のその他デジタル回路部７及びＬ
ＣＤパネル６を配設し、回路モジュールの厚さ寸法を薄
型にし易い実装構成とした。

【００６８】このような構成により、受信回路デジタル
回路部４の高周波ノイズが、受信アンテナ部２又は受信
回路アナログ回路部３、あるいはその他のデジタル回路
部７等の低周波のデジタル回路部に漏出するのを抑制又
は軽減し易いという利点もある。

【００６９】なお、受信回路デジタル回路４から、近傍
の受信アンテナ２及び受信回路アナログ回路部３へのノ
イズ漏出を抑制するために、さらに遮蔽材を配設しても
世いう。例えば、図１２〜図１５に示すように、受信回
路アナログ回路部３をアルミニウム等の薄板金属からな
る第１の電磁遮蔽ケース１０１で覆って、ノイズ混入を
防止するようにしてもよい。同様に、図１２〜図１５に
示すように、受信回路デジタル回路部４をアルミニウム
等の薄板金属からなる第２の電磁遮蔽ケース１０２で覆
って、近傍へのノイズ漏出を防止するようにしてもよ
い。

【００７０】さらに、図１６〜図１８に示すように、受
信回路デジタル回路４は、バック９ａを含めて金属で構
成した金属製時計ケース９の金属シールド部分に実装
し、受信アンテナ部２及び受信回路アナログ回路部３
は、アンテナカバー部９ｃ等の樹脂製部材により形成さ
れる開口部近傍等の部位内に実装してもよい。このよう
にすると、受信回路デジタル回路部４から、受信アンテ
ナ部２及び受信回路アナログ回路部３へのノイズの漏出
を抑制することができる。図１８には時計ケース９にバ
ンド部１１を結合するためのバネ棒１１１、回路配線基
板１上に各回路を実装した電子回路モジュール１１２及
び電池５、８の近傍に配置される電子ブザー１１３が示
されている。

【００７１】また、以上においては、平面型パッチアン
テナからなる受信アンテナ部２を時計ケース９の内部に
固定配置した場合について説明したが、図１９及び図２
０にそれぞれ示すように、時計表示部の側方に回動自在
のアンテナ収容部１２１を設け、該アンテナ収容部１２
１に平面パッチアンテナ等からなる受信アンテナ部２を
収容させるようにしてもよい。この場合、アンテナ収容
部１２１を回動させて起こすことにより、電波が受信し
易くなるばかりでなく、受信回路デジタル回路部４から
の距離も充分にとれることになり、受信性能が向上す
る。なお、図１９及び図２０において、（ａ）は全体の
外観を示し、（ｂ）はアンテナ収容部１２１の内部構成
を示している。

【００７２】なお、図２１には平面型パッチアンテナの
構成例を示しており、パッチアンテナ素子１３１と接地
板であるグランドプレート１３２を互いに対峙させてい
る。また、図２２には、平面型パッチアンテナに代えて
使用することができる直交ダイポールアンテナの構成例
を示しており、２組のダイポール１４１を直交配置し
て、接地板すなわちグランドプレート１４２上に設けて
いる。

【００７３】さらに、上述においては、パッチアンテナ
等の平面型アンテナからなる受信アンテナ部２とした
が、図２３に示すように、柱状又は棒状のアンテナ部１
５１を設ける構成としてもよい。なお、図２３には、電
源としての電池を収納する電池収容部１５２を時計ケー
スの外部に設ける構成をも示している。なお、柱状又は
棒状のアンテナ部１５１は、図２４に示すように螺旋状
にアンテナ素子を配設した角柱状のヘリカルアンテナと
したり、図２５に示すように、ループ状のアンテナ素子
を円柱に螺旋状に巻き付けた円柱状のヘリカルループア
ンテナとしてもよい。

【００７４】図６〜図１１に示した構成では、受信アン
テナ部２と受信回路アナログ回路部３を回路配線基板１
の表裏又は共通の面側に重畳配置し、受信回路アナログ
回路部３と受信回路デジタル回路部４を配線基板１の同
一面に並置したので、次のような効果が得られる。

【００７５】（ａ）ＬＣＤパネル６の下方には、その他
のデジタル回路部７と受信回路デジタル回路部３だけ
を、またそれらの側方に受信アンテナ部と受信回路アナ
ログ回路部３と時計用電池８又は受信用電池５とだけを
重ねて配置したので、回路モジュール厚を薄くすること
ができる。（ｂ）また、受信回路デジタル回路部４の発する高周波
ノイズが、受信アンテナ部２や受信回路アナログ回路部
３に混入しにくいという利点があり、超小型ながら受信
性能を向上できる。

【００７６】（ｃ）さらに図１２〜図１５の構成では、
ノイズが発生し易い受信回路デジタル回路部４全体、あ
るいはノイズの影響を受け易い受信回路アナログ回路部
３全体を遮蔽ケース１０１、１０２やバック９ａ裏蓋で
覆って実装することにより、一層ノイズ妨害を受けにく
い受信装置とすることができる。（ｄ）また、図１６〜図１８の構成では、受信アンテナ
部２と受信回路アナログ回路部３を金属製時計ケース９
の金属部分外に、受信用デジタル回路部４とその他のデ
ジタル回路部７とを金属製時計ケース９の金属部分内に
分離して実装したので、内部においてノイズ妨害を受け
にくい受信装置を実現することができ、受信性能を向上
させることができる。

【００７７】なお、金属製時計ケース９の代わりに、樹
脂製時計ケースの内側あるいは外側に金属材あるいは導
電材のクラッドや成形部材を張り付けて遮蔽する構造で
もよい。更には、金属材あるいは導電材をメッキもしく
は塗装して代用してもよい。

【００７８】以上においては、携帯用受信装置の時計と
しての機能を、ＬＣＤパネル６による表示方式とした
が、指針式あるいは指針＋ＬＣＤの複合式で時刻表示す
る腕時計機能としてもよい。

【００７９】このように、ＬＣＤ表示の代りに、時刻表
示を指針＋ＬＣＤの複合表示式とした場合の、この発明
の第３の実施の形態を図２６〜図２８に示す。図２６〜
図２８の構成では、ＬＣＤパネル６に指針軸を挿通する
ための貫通孔を設け、ＬＣＤパネル６上に指針式アナロ
グ表示が重なる構成とした。すなわち、指針駆動部であ
るムーブメント１６１により、指針１６２を駆動する構
成とし、ムーブメント１６１は時計ケース９の外部に露
出するリューズ１６３により操作されて、時刻調整等が
行われる。指針１６２の下方つまり背後には、表示反射
板を兼ねた文字盤１６４が配置される。

【００８０】モータ及び輪列歯車等のムーブメント１６
１から突出した指針軸が、ＬＣＤパネル６の貫通孔を通
ってＬＣＤパネル６の上面の指針を回転させて時刻を表
示する。ムーブメントは、ステップモータ等の低周波で
あるが強力な磁気回路を含み、金属部材も多いため、受
信妨害やノイズ源になるおそれがあるので、受信アンテ
ナ部２から離れた位置にムーブメントを配置している。

【００８１】人工衛星電波の多くは円偏波を利用するの
で、受信電界の励起方向が瞬間毎に旋回している。ちな
みにＧＰＳでは右旋円偏波を用いている。そこで、アン
テナ長は、円対称に一様であることが必要で、必然的に
円形や方形の平面型アンテナや、螺旋型ヘリカルアンテ
ナ等が一般的に用いられる。平面パッチアンテナは、素
子板と接地板との間に誘電体を挟んで構成し、薄型化も
可能である。また「比誘電率」が高い材料を用いて誘電
率を上げるほど、電波波長に比べアンテナ長を短縮する
ことができる。

【００８２】例えば比誘電率（κε＝ε／ε₀）＝２０
程度の酸化金属セラミックを使い（短縮率＝１／２
０）、約１．５GHzのＧＰＳ電波で、波長＝（３×１０
¹⁰）cm／（１．５×１０⁹）Hz＝約２０cm程度となる。
短縮率＝１／２０より、アンテナ半径＝約１cmとなる。
しかしながら、このように短縮しても、外径３cm程度の
腕時計にとっては大きな寸法であり、形状やスタイルも
制約される。

【００８３】そこで、この発明の第４の実施の形態によ
る携帯用受信装置は、図２９〜図３１に示すように、平
面型の受信アンテナ部２を表示窓のカバーガラスの下に
重ねて配置する。ガラス又はアクリル樹脂製のカバーガ
ラス９ｂは電磁波を透渦するので、表示のための可視光
開口部とアンテナの電波開口部とを兼ねる構造とするこ
とができ、時計型の携帯用受信装置の平面寸法あるいは
占有面積を小さくすることができる。なお、図３１で
は、ＬＣＤパネル６の下に表示反射板１７１を配置して
いる。

【００８４】図２９〜図３１の構成で受信アンテナ部２
として用いる平面パッチ型アンテナは、ＧＰＳの円偏波
電波と表皮効果とを利用して、誘電体の中央部を空隙に
したドーナツ状外周部のみでも充分に機能する。

【００８５】そこで、図３２に示すように、中央部に給
電点を設けるとともに、指針軸を挿通するための貫通孔
を設けて、指針表示ができるような構造とした。指針１
６２及び文字板１６４も電波を透過する樹脂で構成する
ことができるので、文字板１６４の下に受信アンテナ部
２を実装することができる。

【００８６】図３２は、この平面型パッチアンテナの外
観斜視図を（ａ）に、断面図を（ｂ）に示している。平
面型パッチアンテナは、アンテナ素子板１８１、アンテ
ナ接地基板１８２、誘電体層１８３、絶縁材１８４及び
給電端子１８５で構成されている。セラミックス等から
なる誘電体層１８３の両側に、アンテナ素子板１８１及
びアンテナ接地基板１８２を設け、中央部に指針軸を挿
通する貫通孔及びアンテナ素子板１８１に給電する給電
端子１８５が配設されている。給電端子１８５は、絶縁
材１８４によりアンテナ接地基板１８２に対して絶縁さ
れている。

【００８７】次に、平面型のパッチアンテナからなる受
信アンテナ２上にさらにＬＣＤパネル６を重ねた構成と
した、この発明の第５の実施の形態を図３３〜図３６に
示している。この場合、ＬＣＤパネル６の表示を見易く
するための光学反射板１７１がＬＣＤパネル６の背後に
配置されている。上述したように、ガラス又はアクリル
樹脂製等のカバーガラス９ｂは、電磁波を透渦するの
で、可視光に対する表示用開口部と電波に対するアンテ
ナ用開口部とを兼ねる構造とすることができる。

【００８８】このように、ＬＣＤパネル６を受信アンテ
ナ２上に重ねている場合、ＬＣＤパネル６のガラス材及
び樹脂製の光学反射板１７１は電波を透過する。しか
し、ガラス面上のＬＣＤ駆動用透明電極は、酸化錫ＮＥ
ＳＡ膜又は酸化インジウム錫ＩＴＯ膜等で構成される
が、薄膜でも電波を幾らか遮断するので、受信電界強度
が低下し、また受信できる衛星の仰角範囲が狭くなる。
例えば、１．５GHz帯ＧＰＳ電波で時計用ＬＣＤの場
合、アンテナ利得で１〜２dB程度減衰する。しかしなが
ら、ＬＣＤパネル６と受信アンテナ部２とを重ねて配置
できるので、装置の寸法を大幅に小さくすることがで
き、腕時計型の受信装置には特に有効な構成である。

【００８９】さらに、上述した第４の実施の形態の構成
と、第５の実施の形態の構成とを組合せ、ＬＣＤパネル
６及び受信アンテナ２の両者に貫通孔を設け、ＬＣＤパ
ネル６上に指針１６２を重ねて、ＬＣＤパネル６と指針
１６２との複合表示としたこの発明の第６の実施の形態
による携帯用受信装置の構成を図３７〜図４１に示す。

【００９０】この場合、受信アンテナ部２自体は、図３
２に示したのと同様の構成である。また、図４０には、
中間部に電磁シールド層１ａを介挿した回路配線基板１
を多層配線基板により構成する場合の具体的な構成が示
されている。

【００９１】次に、この発明の第７の実施の形態による
携帯用受信装置は、図４２〜図４４のように、カバ−ガ
ラスをパッチアンテナの誘電体として利用し、カバーガ
ラス表面に導電性薄膜を形成してアンテナ素子とし、金
属製の文字板又は反射板を接地板として利用する。

【００９２】図４２〜図４４における受信用アンテナ
は、図４５にアンテナ部分のみを取り出して詳細に示す
ように、アンテナ素子２０１、アンテナ接地基板２０
２、誘電体材２０３、２０４及び給電端子２０５で構成
される。

【００９３】第１の誘電体材２０３は、カバーガラスと
しての透明なガラス等からなり、この第１の誘電体材２
０３の表面に導電性薄膜からなるアンテナ素子２０１が
形成されている。第２の誘電体材２０４は、チタン酸バ
リウムＢａＴｉＯ₃等の強誘電体で構成したドーナツ状
のガラス支持枠又は外周べゼルとして構成されている。
アンテナ接地基板２０２は、例えば光学反射板を利用し
て構成している。給電端子２０５は、表示のじゃまにな
らないように、樹脂製文字板１６４の縁部を通ってアン
テナ素子２０１に給電している。

【００９４】この場合、カバ−ガラスを利用した第１の
誘電体材２０３は、比誘電率κε＝７程度であるので、
パッチアンテナの誘電体として充分に利用可能である。
このカバーガラスである第１の誘電体材２０３の表面に
形成した導電性薄膜からなるアンテナ素子と２０１と、
金属製反射板をアンテナ接地基板２０２とにより、変形
パッチアンテナを構成した。さらに、ガラス支持枠や外
周べゼルをドーナツ状の強誘電体で構成して、第２の誘
電体材２０４として利用したので、一層小型化すること
が可能となる。なお、図４２〜図４５の構成では、文字
板１６４を樹脂製としたが、既に述べたように文字板を
アンテナ接地基板として構成してもよい。

【００９５】以上では、この発明による携帯用受信装置
を超小型ＧＰＳ受信機とした場合について説明したが、
上述した携帯用受信装置の構成を、低軌道非静止衛星通
信又はデジタル衛星放送等のように、他の衛星を用いた
測位信号受信、衛星通信あるいは放送受信等に利用して
もよい。さらに、受信回路内の構成に、送信部も加えて
双方向通信回路とし、地上系の移動体通信、無線ＬＡＮ
（ローカルエリアネットワーク）、遭難通報及び緊急通
報等に用いる超小型通信機としてもよい。一例として、
衛星系と地上系両用のデュアルモード移動体端末として
構成したこの発明の第８の実施の形態の構成を図４６及
び図４７に示す。さらにこの場合の回路構成の概略を図
４８に示す。

【００９６】図４６及び図４７に示す構成では、既に説
明した携帯用受信装置の構成に加えて、赤外線ポート２
１１、スピーカ２１２及びマイクロフォン２１３を設け
ている。赤外線ポート２１１は、汎用インタフェースと
してコンピュータ等の外部機器との間でのデータの授受
に利用することができる。スピーカ２１２及びマイクロ
フォン２１３は、移動体通信による通話用に用いる。

【００９７】図４８に示す、衛星系と地上系両用のデュ
アルモード移動体端末は、ＲＦ／アナログ回路部３０
１、移動体通信・信号処理部３０２、オーディオインタ
フェース部３０３、通信制御部３０４、ＧＰＳ・信号処
理部３０５、ＧＰＳ・演算部３０６、その他のデジタル
回路部３０７及び外部インタフェース部３０８を備えて
いる。ＲＦ／アナログ回路部３０１が、受信回路アナロ
グ回路部３に相当し、移動体通信・信号処理部３０２、
ＧＰＳ・信号処理部３０５及びＧＰＳ・演算部３０６が
受信回路デジタル回路部４に相当し、その他のデジタル
回路部３０７がその他のデジタル回路部７に相当する。

【００９８】ＲＦ／アナログ回路部３０１は、移動体・
受信部３１１、移動体・送信部３１２及びＧＰＳ・ＲＦ
部３１３を有する。移動体・受信部３１１は、移動体通
信の送信信号をアンテナ２を介して受信し、中間周波信
号に変換して、さらに直交検波により直交変調された振
幅変調波を復調する。移動体・送信部３１２は、デジタ
ル化された送信信号で直交変調し、電力増幅してアンテ
ナ２から送信する。ＧＰＳ・ＲＦ部３１３は、アンテナ
２を介してＧＰＳ測位電波を受信し、中間周波信号に変
換する。

【００９９】移動体通信・信号処理部３０２は、移動体
・受信部３１１で復調された移動体通信信号をＡ／Ｄ変
換し、ベースバンド復調し、さらにチャネル復号してオ
ーディオインタフェース部３０３に供給する。また、オ
ーディオインタフェース部３０３から音声符号化されて
与えられた信号をチャネル符号化してベースバンド変調
し、Ｄ／Ａ変換して移動体・送信部３１２に供給する。
オーディオインタフェース部３０３は、移動体通信・信
号処理部３０２から与えられた受信信号を音声データに
復号してＤ／Ａ変換して増幅し、スピーカ２１２から再
生する。また、オーディオインタフェース部３０３は、
マイクロフォン２１３から与えられた音声信号をＡ／Ｄ
変換して、送信に供するため、移動体通信・信号処理部
３０２に供給する。

【０１００】通信制御部３０４は、各通信系の、切替、
タイミング等を制御する。ＧＰＳ・信号処理部３０５
は、ＧＰＳ・ＲＦ部３１３から供給された信号を、Ａ／
Ｄ変換してスペクトラム逆拡散復調して、スペクトラム
拡散変調されたＧＰＳ電波を復調する。ＧＰＳ・演算部
３０６は、復調されたＧＰＳ航法メッセージを抽出し、
衛星軌道データを得るとともにＧＰＳ・ＲＦ部３１３か
ら供給されるＰＮコードに基づいて疑似距離を求めて、
測位計算を行う。また、ＧＰＳ・演算部３０６は、ＧＰ
Ｓ衛星の捕捉・追尾のための制御も行う。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による携
帯用受信装置は、受信回路の一部を構成するデジタル回
路部と、前記受信回路の他の一部を構成するアナログ回
路部又は受信アンテナとを、表裏両面間に電磁遮蔽層が
介挿されたサンドイッチ構造の前記配線基板の両面に分
離して実装して、筐体に収容する。この装置では、ノイ
ズの影響を受け易いアナログ回路部又は受信アンテナと
が、高周波デジタルノイズの発生源となるデジタル回路
部に対して、配線基板に介挿された電磁遮蔽層で、電磁
遮蔽される。この電磁遮蔽により、デジタル回路部から
アナログ回路又は受信アンテナへのノイズ成分のリーク
／混入が効果的に抑制され、デジタル回路部とアナログ
回路又は受信アンテナとの間を近接配置して、実装密度
を高めて小型化することができ、しかもノイズの影響が
低減又は除去され、受信性能が向上する。すなわち、こ
の発明によれば、簡単な構成で、ノイズの影響を効果的
に抑制し、構成要素の高密度の実装を可能として、一層
の小型化を達成し、しかも受信性能をも向上し得る携帯
用受信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る携帯用受信
装置の構成を示す模式図である。

【図２】図１の携帯用受信装置の具体的な構成を模式的
に示す平面図である。

【図３】図１の携帯用受信装置の具体的な構成を模式的
に示す断面図である。

【図４】図１の携帯用受信装置の回路構成を模式的に示
すブロック図である。

【図５】図１の携帯用受信装置の回路構成を具体的に示
すブロック図である。

【図６】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受信
装置の第１の構成を示す模式図である。

【図７】図６の携帯用受信装置の具体的な構成を模式的
に示す平面図である。

【図８】図６の携帯用受信装置の具体的な構成を模式的
に示す断面図である。

【図９】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受信
装置の第２の構成を示す模式図である。

【図１０】図９の携帯用受信装置の具体的な構成を模式
的に示す平面図である。

【図１１】図９の携帯用受信装置の具体的な構成を模式
的に示す断面図である。

【図１２】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置の変形例の構成を示す模式図である。

【図１３】図１２の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図１４】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置の他の変形例の構成を模式的に示す断面図であ
る。

【図１５】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置のその他の変形例の構成を模式的に示す断面図で
ある。

【図１６】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置のさらにその他の変形例の構成を示す模式図であ
る。

【図１７】図１６の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図１８】図１６の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す分解斜視図である。

【図１９】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置のさらにまたその他の変形例の構成を示す図であ
る。

【図２０】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置の異なる変形例の構成を示す図である。

【図２１】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置に用いられる平面型パッチアンテナの構成を示す
図である。

【図２２】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置に用いられる直交ダイポールアンテナの構成を示
す図である。

【図２３】この発明の第２の実施の形態に係る携帯用受
信装置のさらに異なるの変形例の構成を示す図である。

【図２４】図４の携帯用受信装置に用いられるヘリカル
アンテナの構成を示す図である。

【図２５】図４の携帯用受信装置に用いられるヘリカル
ループアンテナの構成を示す図である。

【図２６】この発明の第３の実施の形態に係る携帯用受
信装置の構成を示す模式図である。

【図２７】図２６の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す平面図である。

【図２８】図２６の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図２９】この発明の第４の実施の形態に係る携帯用受
信装置の構成を示す模式図である。

【図３０】図２９の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す平面図である。

【図３１】図２９の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図３２】図２９の携帯用受信装置に用いられる平面型
パッチアンテナの構成を示す図である。

【図３３】この発明の第５の実施の形態に係る携帯用受
信装置の構成を示す模式図である。

【図３４】図３３の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す平面図である。

【図３５】図３３の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図３６】図３３の携帯用受信装置に用いられる平面型
パッチアンテナの構成を示す図である。

【図３７】この発明の第６の実施の形態に係る携帯用受
信装置の構成を示す模式図である。

【図３８】図３７の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す平面図である。

【図３９】図３７の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図４０】図３７の携帯用受信装置のモジュール実装状
態を模式的に示す分解斜視図である。

【図４１】図３７の携帯用受信装置のケース実装状態を
模式的に示す分解斜視図である。

【図４２】この発明の第７の実施の形態に係る携帯用受
信装置の構成を示す模式図である。

【図４３】図４２の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す平面図である。

【図４４】図４２の携帯用受信装置の具体的な構成を模
式的に示す断面図である。

【図４５】図４２の携帯用受信装置に用いられるパッチ
型を変形した平面型ガラスアンテナの構成を示す図であ
る。

【図４６】この発明の第８の実施の形態に係る携帯用受
信装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図４７】図４６の携帯用受信装置の構成を模式的に示
す平面図である。

【図４８】図４６の携帯用受信装置の回路構成を模式的
に示すブロック図である。

【符号の説明】

１…回路配線基板、１ａ…電磁遮蔽層、２…受信アンテ
ナ部、３…受信回路アナログ回路部、４…受信回路デジ
タル回路部、５，８…電池、６…ＬＣＤパネル、７…そ
の他のデジタル回路部、９…時計ケース、９ａ…バッ
ク、９ｂ…カバーガラス、９ｃ…アンテナカバー部、１
０…操作スイッチ部、１１…時計バンド部、１５・・・Ｇ
ＰＳ受信回路部、１６・・・外部インタフェース部、２０・
・・電源制御部、２１・・・高周波回路部、２２・・・中間周波
増幅部、２３・・・Ａ／Ｄ変換部、２４・・・クロック発生
部、２５・・・基準発信部、２６・・・逆拡散復調部、２７・・
・航法メッセージ処理部、２８・・・衛星データメモリ、２
９・・・疑似距離計測部、３０・・・測位演算部、３１・・・衛
星捕捉／追尾処理部、３２・・・ＰＮコード制御部、３３・
・・キャリア同期検出部、３４・・・ＰＮコード相換器、３
５・・・ＮＣＯ、３６・・・コード発生部、３７・・・ＮＣＯ、
３８・・・発信部、３９・・・時計部、４０・・・表示制御部、
４１・・・制御回路、４２・・・ナビゲーション処理部、４３
・・・測位データメモリ、４４・・・その他データメモリ、５
１・・・高周波増幅部、５２・・・ミクサ、５３・・・表面弾性
波フィルタ、５４・・・中間周波増幅部、５５・・・ミクサ、
５６・・・中間周波増幅部、５７・・・Ａ／Ｄコンバータ、５
８・・・電圧制御発振器、５９・・・ＰＬＬシンセサイサ゛回路、６
０・・・基準発振器、６１・・・クロック発生部、６２・・・信
号処理ＡＳＩＣ、６３・・・マイクロプロセッサ、６４・・・
ＲＯＭ、６５・・・ＲＡＭ、６６・・・マイクロプロセッサ、
６７・・・ディスプレイドライバ、６８・・・ＲＯＭ、６９・・
・ＲＡＭ、７０・・・クロック発生部、１０１・・・電磁遮蔽
ケース、１０２…電磁遮蔽ケース、１１２・・・電子回路
モジュール、１１３・・・発音体ブザー、１２１・・・アンテ
ナ収容部、１３１・・・アンテナ素子、１３２・・・接地板、
１４２・・・接地板、１５１・・・アンテナ部、１５２・・・電
池収納部、１６１…ムーブメント、１６２…指針、１６
３…リューズ（竜頭）、１６４…文字板、１７１・・・光
学反射板、１８１・・・アンテナ素子板、１８２・・・アンテ
ナ接地基板、１８３・・・誘電体層、１８５・・・給電端子、
１８９・・・絶縁材、１９１・・・アンテナ素子板、１９２・・
・アンテナ接地基板、１９３・・・誘電体層、１９４・・・絶
縁材、１９５・・・給電端子、２０１…アンテナ素子、２
０２アンテナ接地基板、２０３、２０４…誘電体材、２
１１・・・赤外線ポート、２１２…スピーカ、２１３…マ
イクロフォン、３０１・・・ＲＦ／アナログ回路部、３０
２・・・移動体通信・信号処理部、３０３・・・オーディオイ
ンタフェース部、３０４・・・通信制御部、３０５・・・ＧＰ
Ｓ・信号処理部、３０６・・・ＧＰＳ・演算部、３０７・・・
その他のデジタル回路部、３０８・・・外部インタフェー
ス部、３１１・・・移動体・受信部、３１２・・・移動体・送
信部、３１３・・・ＧＰＳ・ＲＦ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏両面間を電磁遮蔽する電磁遮蔽層を挟
んで形成される配線基板と、前記配線基板の一方の面に近接して配設された電波の受
信用の平面型受信アンテナと、前記平面型受信アンテナに重ね合わせて前記配線基板の
他方の面に実装され、前記電波の受信回路の一部を構成
するアナログ回路部と、前記平面型受信アンテナと並置して、前記配線基板の前
記一方の面に実装され、前記受信回路の他の一部を構成
するデジタル回路部と、前記配線基板、アナログ回路部及びデジタル回路部を含
む前記受信回路並びに前記平面型受信アンテナを収容す
る筐体と、を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】表裏両面間を電磁遮蔽する電磁遮蔽層を挟
んで形成される配線基板と、前記配線基板の一方の面に近接して配設された電波の受
信用の平面型受信アンテナと、前記平面型受信アンテナに近接して、前記配線基板に実
装され、前記電波の受信回路の一部を構成するアナログ
回路部と、前記配線基板の他方の面に実装され、前記受信回路の他
の一部を構成するデジタル回路部と、前記配線基板、アナログ回路部及びデジタル回路部を含
む前記受信回路並びに前記平面型受信アンテナを収容す
る筐体と、を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項３】前記アナログ回路部は、前記平面型受信ア
ンテナに重ね合わせて、前記配線基板の前記一方の面に
実装されることを特徴とする請求項２に記載の受信装
置。
【請求項４】前記デジタル回路部は、前記アナログ回路
部とオーバラップしない部位に配置されることを特徴と
する請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】前記アナログ回路部は、前記平面型受信ア
ンテナに並置して、前記配線基板の前記一方の面に実装
されることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項６】前記アナログ回路部は、前記デジタル回路
部に並置して、前記配線基板の前記他方の面に実装され
ることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項７】前記アナログ回路部は、前記平面型受信ア
ンテナに重ね合わせて配置され、且つ前記デジタル回路
部は、前記平面型受信アンテナとオーバラップしない位
置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の受信
装置。
【請求項８】前記配線基板の前記電磁遮蔽層は、接地電
位に設定されることを特徴とする請求項１乃至７のうち
のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項９】前記筐体は、前記配線基板の前記他方の面
側を覆う金属製裏蓋部材を含むことを特徴とする請求項
１乃至８のうちのいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１０】前記筐体は、前記平面型受信アンテナに
対応する部位を構成する樹脂からなるアンテナ用電波開
口部材と、残部を構成する金属からなる側ケース部材と
を含むことを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれ
か１項に記載の受信装置。
【請求項１１】前記配線基板に実装された前記デジタル
回路部の少なくとも高周波回路部の主要部分を覆う電磁
遮蔽部材をさらに具備することを特徴とする請求項１乃
至１０のうちのいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１２】前記配線基板に実装された前記アナログ
回路部の少なくとも高周波回路部の主要部分を覆う電磁
遮蔽部材をさらに具備することを特徴とする請求項１乃
至１０のうちのいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１３】前記平面型受信アンテナは、アンテナ素
子と接地板との間に誘電体材を挟み積層した平面型パッ
チアンテナを含むことを特徴とする請求項１乃至１２の
うちのいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１４】時計表示部及びそのカバーガラスを含む
時計表示のための時計部をさらに具備し、且つ前記平面
型パッチアンテナを前記時計表示部のカバーガラスの下
に配置し、該時計表示部をアンテナ用電波開口としても
兼用する構造としたことを特徴とする請求項１３に記載
の受信装置。
【請求項１５】液晶表示パネルを用いた時計表示部を含
む時計表示のための時計部をさらに具備し、且つ前記平
面型パッチアンテナを前記時計表示部の下に配置し、該
時計表示部をアンテナ用電波開口としても兼用する構造
としたことを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１６】前記平面型受信アンテナの中央部に貫通
孔を設けて、この貫通孔に指針表示の指針軸を通し、該
平面型受信アンテナの上方に時計指針を、該平面型受信
アンテナの下方に時計指針駆動部を配置実装したことを
特徴とする請求項１乃至１３のうちのいずれか１項に記
載の受信装置。
【請求項１７】前記平面型受信アンテナ及び受信回路
は、航法測位用電波の受信用のアンテナ及び受信回路で
あることを特徴とする請求項１乃至１６のうちのいずれ
か１項に記載の受信装置。
【請求項１８】前記平面型受信アンテナに代えて、時計
表示カバーガラス、ガラス支持枠及びベゼル枠の少なく
ともいずれかをアンテナ誘電体とし、該アンテナ誘電体
を挟んで透明導電材、文字板及び反射板の少なくともい
ずれかを含む導電性部材を配置して、アンテナ素子及び
アンテナ接地板とした変形パッチアンテナを構成したこ
とを特徴とする請求項１乃至１２のうちのいずれか１項
に記載の受信装置。
【請求項１９】前記平面型受信アンテナに代えて、アン
テナ素子を筒／柱状部材に実装したヘリカルアンテナを
備えたことを特徴とする請求項１乃至１２のうちのいず
れか１項に記載の受信装置。