WO2007129410A1

WO2007129410A1 - アンテナモジュール及び無線通信端末

Info

Publication number: WO2007129410A1
Application number: PCT/JP2006/309416
Authority: WO
Inventors: Hiroki Ochiai; Atsushi Maeda; Xiang Yong Kong; Xue Feng Lin; Jie Lang
Original assignee: Laird Technologies Japan Inc.
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-15
Also published as: CN101138131A

Abstract

アンテナモジュール１は、放射電極２とハウジング３とを備え、回路基板１００に取り付けられる。ハウジング３は、回路基板１００側に開口する部品収納部４を有し、この中に、スピーカ５が収納される。また、現場成形ガスケット６が、部品収納部４を画成する壁部４０の下端面に沿って成形されている。この現場成形ガスケット６は、気密性，吸音性及び絶縁性を有する非導電性の現場成形ガスケットである。

Description

明細書

アンテナモジュール及び無線通信端末

技術分野

[0001] この発明は、携帯電話等の無線通信端末に用いられるアンテナモジュール及び無線通信端末に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、携帯電話等の無線通信端末では、複共振によるマルチバンドィ匕が進められており、このようなマルチバンドの送受信が可能なアンテナとして、逆 F型アンテナが多用されている (例えば特許文献 1参照)。

そして、このような無線通信端末において、各バンドにおける通話やアラーム等の発生を、圧電振動体を利用したスピーカで行って、た (例えば特許文献 2参照)。

[0003] 特許文献 1 :特開 2003— 136019号公報

特許文献 2：特開平 11― 298997号公報

[0004] しかし、上記した従来の技術では、次のような問題がある。

携帯電話等の無線通信端末は、年々小型化が図られ、しかも、マルチバンド化に伴って、限られたスペース内に多様な機能を備えた電子部品を高密度に実装するようになつてきた。このため、従来の技術を用いた無線通信端末では、新たな電子部品の実装スペースを確保することが困難になってきている。

例えば、スピーカ等の電子部品においては、これを単に通話やアラーム等にのみ使用するのであれば、圧電振動体を利用した現状のスピーカをそのまま使用することができる力マルチバンドィ匕に伴い、テレビジョン放送やインタネットを通じた高品質の音楽データ等のダウンロードが可能になった現在では、通話やアラーム等の発生等に用、るスピーカとは別に高音質のスピーカが必要となつてきて、る。従来の無線通信端末で、このような状況に対応しょうとすると、新たなスピーカ等の電子部品を実装する専用のスペースを基板上に確保しなければならず、このため、端末自体を大型にしなければならない。

発明の開示 [0005] この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、高密度実装の無線通信端末の小型化を図ることが可能なアンテナモジュール及び無線通信端末を提供することを目的とする。

[0006] 上記課題を解決するために、本発明は、給電部が設けられた基板上に取付けられたアンテナモジュールにおいて、基板に取付けられ、基板側に開口するとともに壁部により囲まれた凹部状の部品収納部を有するハウジングと、ハウジングの表面に設けられ、給電端子を介して基板上の給電部に接続される放射電極と、ハウジングの部品収納部に、その入出力端子が基板側を向いた状態で収納された電子部品と、ハウジングの壁部の基板側の面に、部品収納部外周の全長に渡って延びて設けられた現場成形ガスケットとを備えたことを特徴とするアンテナモジュールである。

力かる構成により、電子部品が放射電極が形成されたハウジング内に収納されているので、ハウジングを基板に取り付けると、電子部品がハウジングの取り付けスペース内に収まる。かかる状態で、放射電極を介してマルチバンドの送受信が可能となる。また、現場成形ガスケットを部品収納部を画成する壁部の下端面に沿って設ける構成としたので、ゴム等のオーリングと異なり、幅が狭くかつ大きな曲率で曲がった形状の壁部に対しても、十分な量の現場成形ガスケットをその形状に合わせて設けることができる。

[0007] 本発明は、現場成形ガスケットは、気密性，吸音性及び絶縁性を有する非導電性の現場成形ガスケットである構成とした。

力かる構成により、現場成形ガスケットが、その気密性によって、電子部品からの音を防音したり、外部力もの液体に対する防水を行ったりする。また、現場成形ガスケットがその絶縁性によって、電子部品の絶縁を図る。

[0008] 本発明は、現場成形ガスケットは、電磁波遮蔽性を有する導電性の現場成形ガスケットである構成とした。

力かる構成により、現場成形ガスケットが、その電磁遮蔽性によって、電子部品から放射される電磁波ノイズを遮蔽する。

[0009] 本発明は、アンテナモジュールにおいて、電子部品は、音響部品である構成とした [0010] 本発明は、音響部品は、スピーカ又はマイクロホンのいずれか又は双方である構成とした。

力かる構成により、 TVからの高音質の放送及び音楽や、インターネットからダウン口ードした高音質の音楽データ等をスピーカで再生することができる。さらに、スピーカとマイクとを用いることで、音声の入出力を行うことができる。

[0011] 本発明に係る無線通信端末は、上記記載のアンテナモジュールを具備し、アンテナモジュールが、現場成形ガスケットを介して基板に取り付けられ、電子部品の入出力端子が、基板側に形成された端子と電気的に接続されている構成とした。

[0012] 以上詳しく説明したように、この発明のアンテナモジュールによれば、電子部品がハウジング内に収納され、ハウジングを基板に取り付けると、電子部品がハウジングの取り付けスペース内に収まるので、電子部品専用の余分なスペースを基板上に確保する必要がない。この結果、この発明のアンテナモジュールを用いることで、高密度実装の無線通信端末の小型化を図ることができると、う優れた効果がある。また、現場成形ガスケットを用いたので、幅が狭くかつ大きな曲率で曲がった複雑な形状の壁部に対しても、十分な量の現場成形ガスケットをその形状に合わせて設けることができるので、アンテナモジュールをデザインする上で、高い自由度を得ることができるという効果がある。

[0013] また、本発明によれば、現場成形ガスケットの気密性によって、電子部品の防音性や防水性を高めることができ、また、その絶縁性によって、電子部品に対する電気的安全性も高めることができると、う効果がある。

特に、本発明によれば、 TV力もの高音質の放送及び音楽や、インターネットからダゥンロードした高音質の音楽データ等をスピーカで再生することができる。そして、音楽等の再生の際に、現場成形ガスケットの防音性や吸音性によって、部品収納部内の反射音を減少させるので、スピーカやマイクが格納された部品収納部力最良の音響空間を構成することとなり、ユーザに高品質の音楽等を提供することができるという効果がある。

[0014] また、本発明によれば、現場成形ガスケットの電磁遮蔽性によって、電磁波ノイズを遮蔽することができるので、この発明のアンテナモジュールを用いることで、高周波動作特性に優れた無線通信端末を実現することができる。

[0015] また、本発明によれば、 TV放送及び AM— FM放送，地上波デジタル放送， Blue tooth, Internet, WiMAXや自動車 LAN等のマルチバンドの送受信が可能で、し力も小型で高周波動作特性に優れた無線通信端末を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]図 1は、この発明の第 1実施例に係るアンテナモジュールと無線通信端末の基板とを概略的に示す分解斜視図である。

[図 2]図 2は、アンテナモジュールを上方より見た平面図である。

[図 3]図 3は、アンテナモジュールを下方より見た平面図である。

[図 4]図 4は、アンテナモジユーノレの正面図である。

[図 5]図 5は、スピーカを取り外して示す図 3の矢視 A— A断面図である。

[図 6]図 6は、スピーカを取り外して示す図 3の矢視 B— B断面図である。

[図 7]図 7は、アンテナモジュールを回路基板に取り付けた状態で示す図 3の矢視 A A断面図である。

[図 8]図 8は、アンテナモジュールを回路基板に取り付けた状態で示す図 3の矢視 B B断面図である。

[図 9]図 9は、アンテナモジュールの作用及び効果を説明するための断面図である。

[図 10]図 10は、この発明の第 2実施例に係るアンテナモジュールを示す断面図である。

[図 11]図 11は、この実施例の変形例を説明するための回路基板の斜視図である。

[図 12]図 12は、図 11に示す回路基板に適用するアンテナモジュールの変形例を下方から見て示す平面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。

実施例 1

[0018] 図 1は、この発明の第 1実施例に係るアンテナモジュールと無線通信端末の基板とを概略的に示す分解斜視図であり、図 2は、アンテナモジュールを上方より見た平面図であり、図 3は、アンテナモジュールを下方より見た平面図であり、図 4は、アンテナモジュールの正面図である。

携帯電話等の無線通信端末は給電部 70が設けられた回路基板 100と、回路基板 100上に取付けられたアンテナモジュール 1とを備えている。

このうちアンテナモジュール 1は回路基板 100に取付けられ、回路基板 100側に開口するとともに壁部 40により囲まれた凹部状の部品収納部 4を有するハウジング 3と、ノ、ウジング 3の表面に設けられ、給電端子 21を介して回路基板 100上の給電部 70 に接続される放射電極 2とを備えて、る。

なお、アンテナモジュール 1は、回路基板 100の非グランド領域 101に取り付けられている。

[0019] 放射電極 2は、マルチバンド対応の逆 F型アンテナを形成する電極であり、ハウジング 3の上面部 31の表面に設けられている。そして、図 2及び図 3に示すように、放射電極 2の給電端子 21とスタブ 22と力ハウジング 3の正面部 32から下面部 33に亘って設けられている。

一方、図 1に示すように、回路基板 100側の非グランド領域 101には、放射電極 2の給電端子 21, 22に対応した突出端子 71, 72が突設されている。

突出端子 71は、整合回路 73を介して給電部 70に接続されており、突出端子 72は、回路基板 100のグランド領域 102に接地されている。

これにより、図 1及び図 4に示すように、ハウジング 3を非グランド領域 101上に取り付けると、これら給電端子 21,スタブ 22が突出端子 71, 72の先端にそれぞれ圧接して、放射電極 2の給電端子 21が給電部 70に接続されると共に、スタブ 22が接地されるようになっている。

[0020] ハウジング 3は、図 1に示すように、放射電極 2の基体として用いられる部材であり、非グランド領域 101上に配置すると、図示しな!、カバーケースを無線通信端末への組み付けた際に、このカバーケースがハウジング 3を押圧して、ハウジング 3が回路基板 100の非グランド領域 101上に固定されるようになっている。

この実施例では、図 2に示すように、ハウジング 3の幅 D1を 40. 00mm,奥行き D2 を 15. 00mm【こ定し、図 4【こす Jう【こ、高さ Hを 8. 00mm【こ定した。

[0021] また、このハウジング 3は、放射電極 2の基体として用いられるだけでなぐ電子部品を収納するためにも用いられる。

図 5は、スピーカを取り外して示す図 3の矢視 A— A断面図であり、図 6は、スピーカを取り外して示す図 3の矢視 B— B断面図である。

ハウジング 3は、図 3に示すように、下側即ち回路基板 100 (図 1参照)側に開口する部品収納部 4を有して、る。

具体的には、図 5及び図 6に示すように、ハウジング 3の下面部 33を凹ませ、壁部 4 0で囲むことで、部品収納部 4を画成している。

この部品収納部 4は、電子部品としての円形のスピーカ 5を収納する凹部であり、図 3に示すように、壁部 40がスピーカ 5の形状に対応して円形状に形成されている。

[0022] スピーカ 5は、高音質の放送及び音楽や高音質の音楽データ等を再生するための高機能スピーカであり、その入出力端子 51, 52を下面に有している。このスピーカ 5 は、図 5及び図 6に示すように、入出力端子 51, 52を回路基板 100側に向けた状態で、部品収納部 4内に収納されている。

一方、図 1に示すように、回路基板 100側の非グランド領域 101には、スピーカ 5の入出力端子 51, 52に対応した端子 81, 82が形成されている。

端子 81, 82は、音声 Z電気変翻 83, 84を介して音源部 80に接続されている。これにより、ノ、ウジング 3を非グランド領域 101上に取り付けると、スピーカ 5の入出力端子 51, 52が端子 81, 82にそれぞれ圧接して、スピーカ 5が音源部 80に接続されるようになっている。

この実施例では、図 3及び図 6に示すように、壁部 40の厚さ tを 0. 6mmに設定した

[0023] また、スピーカ 5をノヽウジング 3に収納したことに伴って、スピーカ音を外部に放出するための横長長方形状の開口 50を、ハウジング 3の正面部 32に形成すると共に、現場成开ガスケット（Form— In— Place Gasket) 6を、ハウジング 3の下面に成形している。

[0024] 図 7は、アンテナモジュールを回路基板に取り付けた状態で示す図 3の矢視 A— A 断面図であり、図 8は、アンテナモジュールを回路基板に取り付けた状態で示す図 3 の矢視 B— B断面図である。図 3に示すように、現場成形ガスケット 6は、部品収納部 4を画成する円形状の壁部 40の下端面に沿って成形されて、る。この現場成形ガスケット 6は部品収納部 4の外周の全長に渡って延びている。

これにより、図 7及び図 8に示すように、ハウジング 3を回路基板 100に取り付けると、現場成形ガスケット 6が、部品収納部 4内のスピーカ 5を囲んだ状態で、非グランド領域 101上に圧接する。

この現場成形ガスケット 6は、気密性，吸音性及び絶縁性を有する非導電性の現場成形ガスケットであり、具体的には、日本レアードテック株式会社製の製品名「SIL96 」である。これは、シリコンをベースにした現場成形ガスケットである力導電フィラーを混ぜて!/、な!/、非導電性の現場成形ガスケットである。

これにより、現場成形ガスケット 6の気密性及び吸音性によって、部品収納部 4のスピー力 5から発生する音の防音及び吸音を図ると共に、スピーカ 5の防水や絶縁をも図るようにしている。

[0025] ところで、図 3に示すように、部品収納部 4の壁部 40の幅 tは、 0. 6mmという極薄に設定され、かつ小さな円形を成し、曲率が極めて大きい。

このような壁部 40の下端面にゴム等のオーリングを用いることも考えられる力このようなオーリングは、幅が狭くかつ大きな曲率で曲がった形状の壁部 40に対応した形状には形成することができない。しかし、この実施例では、上記のような現場成形ガスケット 6を用いるので、幅狭で曲率の大きな壁部 40下面に沿って現場成形ガスケット 6を配置成形することができ、十分な量の現場成形ガスケット 6を壁部 40の円形形状に合わせて盛ることができる。

すなわち、現場成形ガスケット 6を用いたので、この実施例の壁部 40のように、円形形状の壁部だけでなぐ幅が狭くかつ大きな曲率で曲がった複雑な形状のものでも、十分な量の現場成形ガスケット 6をその形状に合わせて設けることができるので、多様な形状のアンテナモジュールをデザインすることができる。

[0026] 次に、この実施例のアンテナモジュールが示す作用及び効果について説明する。

図 9は、アンテナモジュールの作用及び効果を説明するための断面図である。図 1に示すように、スピーカ 5を部品収納部 4に収納したアンテナモジュール 1を、回路基板 100の非グランド領域 101上に配置した後、図示しない上記カバーケースを無線通信端末に組み付けることで、このカバーケースの押圧力により、アンテナモジユール 1を回路基板 100の非グランド領域 101上に固定することができる。

すなわち、幅 D1力 40. 00mm,奥行き D2力 15. 00mm,高さ H力 8. 00mmと!ヽぅ小型な形状に形成され且つスピーカ 5が収納されたこの実施例のアンテナモジユール 1を用いることで、スピーカ 5専用のスペースを回路基板 100上に設けることなぐスピー力 5を回路基板 100上に取り付けることができる。この結果、回路基板 100の小型化、ひ、ては無線通信端末の小型化を図ることができる。

[0027] また、アンテナモジュール 1を非グランド領域 101上に取り付けることで、図 1及び図 4に示すように、放射電極 2の給電端子 21,スタブ 22が突出端子 71, 72の先端にそれぞれ圧接して、放射電極 2が給電部 70に接続され、スタブ 22が接地されるので、かかる状態で、放射電極 2を通じてマルチバンドの送受信が可能となる。

[0028] さらに、アンテナモジュール 1を非グランド領域 101上に取り付けることで、スピーカ 5の入出力端子 51, 52が端子 81, 82にそれぞれ圧接して、スピーカ 5が音源部 80 に接続されるので、図 9に示すように、受信した TVからの高音質の放送及び音楽や、インターネットからダウンロードした高音質の音楽データ等の音 Aがスピーカ 5で再生され、ハウジング 3の開口 50から放出される。ユーザは、スピーカ 5からの高音質の音 Aを開口 50を通じて聴くことができる。

[0029] ところで、スピーカ 5の駆動時には、矢印で示すように、音 Aが部品収納部 4の上方に向かい、この音 Aは開口 50から外部に放出される。しかし、部品収納部 4の下方に向力音 Aも存在し、このような音 Aは、ハウジング 3の壁部 40下端面と回路基板 100 との間から外部に漏れるおそれがある。しかし、この実施例では、上記したように、気密性を有した現場成形ガスケット 6を、壁部 40の下端面に沿って成形したので、スピ一力 5で生じた音 Aはこの現場成形ガスケット 6によって遮蔽される。すなわち、現場成形ガスケット 6は、スピーカ 5から下方に向力音 Aに対して防音効果を有する。し力も、現場成形ガスケット 6は、吸音性をも有しているので、下方に向かう音 Aを吸収し、部品収納部 4内での反射を防止する。この結果、部品収納部 4が、ァコーステイツクチャンバのごとき高品質の音響空間を形成することとなり、ユーザに高品質な音楽等を提供する。

また、現場成形ガスケット 6は、防水性や絶縁性も有するので、スピーカ 5に対する防水性や絶縁性を高める。

[0030] このように、この実施例のアンテナモジュール 1によれば、 TV放送及び AM— FM 放送，地上波デジタル放送， Bluetooth, Internet, WiMAXや自動車 LAN等のマルチバンドの送受信が可能で、且つ内蔵するスピーカ 5によって音声を聞くことができ、しかも小型で高周波動作特性に優れた無線通信端末を提供することができる。実施例 2

[0031] 図 10は、この発明の第 2実施例に係るアンテナモジュールを示す断面図である。

図 10に示すように、この実施例のアンテナモジュール！/ は、いわゆるコイン電池と V、われるバッテリ 9を収納して、る。

具体的には、ハウジングにバッテリ 9の形状に対応した部品収納部 4を凹設する。このとき、開口 50は設けず、部品収納部 4の上部は気密状態にしてある。

そして、現場成形ガスケットとして、電磁波遮蔽性を有する導電性の現場成形ガスケットを用いる。具体的には、日本レアードテック株式会社製の製品名「XY500 R」や「XY700R」であり、シリコンをベースにし、導電フィラーを混ぜた導電性の現場成形ガスケットである。

なお、図において、符号 91, 92はバッテリ 9の外部端子である。また、符号 93, 94 は、回路基板 100に設けられた端子であり、部品収納部 4に収納されたバッテリ 9の外部端子 91, 92に接続される。

[0032] これにより、ノッテリ 9から部品収納部 4内の上方に放射された電磁波ノイズ Nは、部品収納部 4の気密な上部において遮蔽される。そして、部品収納部 4内の下方に放射されてアンテナモジュール！/ と回路基板 100との間に向カゝぅ電磁波ノイズ Nは、現場成形ガスケットによって遮蔽される。すなわち、この実施例のアンテナモジユール！/ 〖こは、部品収納部 4内の電子部品に対する EMI (Electro Magnetic I nteference )対策が図られている。

その他の構成，作用及び効果は、上記第 1実施例と同様であるので、その記載は省略する。 [0033] なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなぐ発明の要旨の範囲内にお、て種々の変形や変更が可能である。

例えば、上記第 1実施例では、 1つの部品収納部 4をハウジング 3に設けて、スピー力 5をこの部品収納部 4に収納する構成としたが、部品収納部 4を複数設けて、スピ一力とマイクとを各部品収納部内に収納する構成とすることができる。

力かる構成にすることで、スピーカとマイクとを用いて、音声の入出力を行うことができる。

[0034] また、上記実施例では、部品収納部 4をノヽウジング 3に設けて、スピーカ 5をこの部品収納部 4に収納する構成とした力他の部品がハウジング 3の取り付け位置に配置されているような基板に、ハウジング 3を取り付ける場合には、当該部品用の部品収納部をノ、ウジング 3に凹設して、ハウジング 3との干渉を回避することができる。例えば、図 11に示すように、図示しないインダクタ等のチップ部品で構成される整合回路 73が、突出端子 71, 72の近傍に配置されているような場合には、図 12に示すように、整合回路 73を覆うことができる部品収納部^ を、ハウジング 3の下面部 33に凹設し、新たな壁部 41でこの部品収納部^ を画成する。そして、現場成形ガスケット 6を部品収納部 4の壁部 40だけでなぐ部品収納部 4' の壁部 41の下端面にも成形する。すなわち、部品収納部 4の壁部 40下端面に現場成形ガスケット 6aを成形し、部品収納部^ の壁部 41下端面に現場成形ガスケット 6bを成形する。かかる構造のハウジング 3を回路基板 100に取り付けることで、整合回路 73との干渉を回避することができると共に、整合回路 73からの電磁放射等を現場成形ガスケット 6で遮蔽することがでさる。

[0035] また、上記第 2実施例では、コインバッテリ 9を部品収納部 4に収納した例を示した力電磁ノイズを発生するメモリカードを挿入するコネクタソケットを部品収納部に収納する構成とすることもできる。勿論これに限定されるものでなぐ CCDカメラや IC等を部品収納部 4に収納したアンテナモジュールも、この発明の範囲に含まれる。

Claims

請求の範囲

[1] 給電部が設けられた基板上に取付けられたアンテナモジュールにおヽて、

基板に取付けられ、基板側に開口するとともに壁部により囲まれた凹部状の部品収納部を有するハウジングと、

ノ、ウジングの表面に設けられ、給電端子を介して基板上の給電部に接続される放射電極と、

ノ、ウジングの部品収納部に、その入出力端子が基板側を向、た状態で収納された電子部品と、

ノ、ウジングの壁部の基板側の面に、部品収納部外周の全長に渡って延びて設けられた現場成形ガスケットとを備えたことを特徴とするアンテナモジュール。

[2] 請求項 1記載のアンテナモジュールにお、て、

上記現場成形ガスケットは、気密性，吸音性及び絶縁性を有する非導電性の現場成形ガスケットである、

ことを特徴とするアンテナモジュール。

[3] 請求項 1記載のアンテナモジュールにお、て、

上記現場成形ガスケットは、電磁波遮蔽性を有する導電性の現場成形ガスケットである、

ことを特徴とするアンテナモジュール。

[4] 請求項 1記載のアンテナモジュールにお、て、

上記電子部品は、音響部品である、

ことを特徴とするアンテナモジュール。

[5] 請求項 4記載のアンテナモジュールにお、て、

上記音響部品は、スピーカ又はマイクロホンのいずれか又は双方である、ことを特徴とするアンテナモジュール。

[6] 給電部と端子とが設けられた基板と、

この基板上に取付けられたアンテナモジュールとを備えた無線通信端末において、アンテナモジユーノレは、

ノ、ウジングの壁部の基板側の面に、部品収納部外周の全長に渡って延びて設けられた現場成形ガスケットとを備え、

電子部品の入出力端子は基板上の端子に接続されていることを特徴とする無線通信端末。

[7] 請求項 6記載の無線通信端末において、

ことを特徴とする無線通信端末。

[8] 請求項 6記載の無線通信端末において、

ことを特徴とする無線通信端末。

[9] 請求項 6記載の無線通信端末において、

上記電子部品は、音響部品である、

ことを特徴とする無線通信端末。

[10] 請求項 9記載の無線通信端末において、

上記音響部品は、スピーカ又はマイクロホンのいずれか又は双方である、ことを特徴とする無線通信端末。