JP6225792B2 - 電子機器、回路基板ユニットおよびノイズ低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノイズ源のノイズを低減させる電子機器、回路基板ユニットおよびノイズ低減方法に関する。

電子機器のノイズ源のノイズや不要輻射を低減する方法としては、例えば、ノイズや不要輻射の発生源となる箇所を金属にて完全に覆い、シールドする方法や、ノイズや不要輻射の発生源となる箇所に電波吸収体を配置し、ノイズの強度を減少させる方法がある。

例えば、ノイズを発生させる回路の近傍にある周波数の波長の１／４の波長の長さを有する導電体を設けて回路から外部への不要波の漏洩を防止する伝送線路基板がある（例えば、下記特許文献１参照。）。また、３逓倍波を通過させ、基本波と高調波を抑圧するフィルタを有し、フィルタを４逓倍波と５逓倍波のそれぞれに対し１／４波長の長さを有する先端開放線路を設ける。そして、各先端開放線路に、６逓倍波に対し１／４波長の長さを有する先端開放の結合線路を並列接続させて不要波を除去する３逓倍器がある（例えば、下記特許文献２参照。）。

また、第１アンテナ導体の一端を給電部に接続し、他端に第２アンテナ導体と第３アンテナ導体を分岐接続させる。そして、第１アンテナ導体と第２アンテナ導体の長さの和が第１周波数帯の波長の（１／４＋ｎ／２）倍とし、第２アンテナ導体と第３アンテナ導体の長さの和が第２周波数帯の波長の（１／２＋ｍ／２）倍としている（ｎ，ｍ：整数）。これにより、第２周波数帯の受信電力を減衰させ、第１アンテナの受信品質を向上できるアンテナ装置がある（例えば、下記特許文献３参照。）。

特開２００６−０１４０８８号公報 特開２００１−１１１３４８号公報 国際公開第２００８／０６９１６５号

しかしながら、昨今における携帯電話機などの無線通信を行う装置では、搭載されるチップの演算処理高速化に伴い高周波ノイズが増加している。また、装置の小型化に伴いノイズ源とアンテナが近接し、アンテナの信号に不要ノイズが加わる傾向がある。

例えば、携帯電話機に内蔵されるカメラユニットはレンズ部分が開口しておりレンズ駆動ＩＣ等のノイズがレンズ部分から漏洩する恐れがある。また、メモリスロットはメモリカードの脱着のために開口部に樹脂材や弾性体等を設けると、金属以外の部材で開口されることとなり、メモリカードのノイズが開口部から漏洩する恐れがある。ここで、メモリスロットの開口部を金属の部材で覆った場合に、装置の小型化により携帯電話機のアンテナにメモリスロットが近接配置されると、金属の部材がアンテナに不要な共振を生じさせ、アンテナ特性（アンテナ放射効率等）を劣化させる。

また、携帯電話機などの電子機器は、薄型化や小型化に伴って電波吸収帯を配置できる箇所を確保することが困難になってきている。アンテナの通信周波数を１ＧＨｚとしたとき不要波除去のための電波吸収体は１／４波長として７．５ｃｍの長さが必要となる。このような大きさの電波吸収帯を小型化された携帯電話機に設置することは困難である。

一つの側面では、本発明は、ノイズ源のノイズを簡単な構成で低減できることを目的とする。

一つの案では、回路基板上に空間を有して設けられるノイズ源と、前記ノイズ源をシールドし、一部に開口部を有するシールドケースと、前記回路基板と前記ノイズ源との間の前記ノイズ源に近接した所定位置に設けられ、前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、接地接続された面状の導電体と、を有することを要件とする。

一つの実施形態によれば、ノイズ源のノイズを簡単な構成で低減できる。

図１は、実施の形態にかかる回路基板ユニットを示す斜視図である。 図２は、実施の形態にかかる回路基板ユニットを示す側断面図である。 図３は、実施の形態の電子機器として、アンテナにノイズ源のメモリカードが近接配置される例を示す斜視図である。 図４は、実施の形態にかかる導電体の最適配置およびサイズの設定を説明する図である。 図５は、ノイズ源であるメモリカードと導電体との距離によるノイズ量の変化を示す図表である。 図６は、ノイズ源であるメモリカードと導電体とのずれによるノイズ量の変化を示す図表である。 図７は、導電体の長さによるノイズ量の変化を示す図表である。 図８は、実施の形態にかかる導電体の設定条件の算出手順の例を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態にかかるノイズ低減処理を実行するコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。 図１０は、アンテナのリターンロスを示す図表である。 図１１は、ノイズ源−アンテナ間クロストークを示す図表である。 図１２は、ノイズ源のリターンロスを示す図表である。 図１３は、実施の形態にかかる周波数調整回路の設定手順の例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる回路基板ユニットを示す斜視図である。この回路基板ユニット１００には、ノイズを発生させる回路等のノイズ源１１０が設けられる。図示の構成では、ノイズ源１１０は、回路基板ユニット１００に挿抜可能なカード状の構成としているが、ノイズ源１１０は回路基板ユニット１００に搭載される回路等であってもよい。

回路基板ユニット１００は、回路基板１０１の表面側１０１ａにノイズ源１１０が設けられる。回路基板１０１の裏面側１０１ｂには、ＧＮＤに接地された接地面（グランド面）１０２が全面に形成されている。表面側１０１ａには、内部にノイズ源１１０を収容する所定高さを有する金属製の導電性を有するシールドケース１０４が設けられ、ノイズ源１１０全体を覆い、ＧＮＤに接地されてノイズ源１１０から放射されるノイズをシールドする。

ノイズ源１１０は、例えば後述するメモリカードであり、このノイズ源１１０は、シールドケース１０４と回路基板１０１により、形成される空間（カードスロット）に挿抜可能である。

シールドケース１０４は、回路基板１０１上でノイズ源１１０の側部および上面を覆うように金属製の板体を加工形成してなり、このシールドケース１０４は１カ所に開口部１０１ｃが開口され、開口部１０１ｃを介してカード状の媒体であるノイズ源１１０が挿抜可能である。

また、シールドケース１０４は、ノイズ源１１０を含み回路基板１０１全体を覆う構成としてもよい。このほか、開口部１０１ｃに金属製の蓋等を設けてノイズ源１１０の６方向全体を覆いシールドする構成としてもよい。但し、後述するように、開口部１０１ｃにノイズの影響を受ける対象、例えばアンテナを設ける場合には、開口部１０１ｃ部分に金属製の部材を設けることはできない。

図１に記載した回路基板１０１は、ノイズ源１１０の大きさ程度としたが、ノイズ源１１０の大きさに限らない。回路基板１０１は、電子機器が有する他の回路と配線パターンを有して図１に記載した大きさよりも大きく（例えば電子機器の大きさ程度に）形成してもよい。

そして、回路基板１０１上には、ノイズ源１１０と面対向する所定位置に所定の大きさ（サイズ）の面状の導電体１０３を配置する。この導電体１０３の大きさは、ノイズ源１１０の面積より小さいサイズ（面積）とする。また、導電体１０３は、後述するように、ノイズ源１１０が設けられる位置（回路基板１０１上での装着固定時の位置）に対応した所定の位置に設ける。

この導電体１０３の面は、ノイズ源１１０の面と同一の方向を向いて形成され、導電体１０３の面とノイズ源１１０とは、互いに面が重合する形となり、また、厚さも薄く形成できる。

導電体１０３は、回路基板１０１上（表層）に金属板等の導電部材を設けるほかに、回路基板１０１上にエッチング等で導電膜を形成することにより設けてもよい。このほか、回路基板１０１に多層基板を用いる場合、導電体１０３として、回路基板１０１の表面（ノイズ源１１０）に近い内層配線を用い、信号配線を避けた位置に設けてもよい。このように、導電体１０３は、特別な部材を用いる必要がなく簡単に設けることができる。

ここで、挿抜可能なノイズ源（メモリカード等）１１０と回路基板１０１とは、互いの対向面の間に微小な空間が形成される。ノイズ源１１０が回路基板１０１上に直接搭載される場合、ノイズ源１１０は、回路基板１０１との間に微小な空間（隙間）を形成しておく。

この導電体１０３は、回路基板１０１上に下記の各設定条件（１）〜（３）を有して設けることによりノイズ低減効果を有する。
（１）導電体１０３は、ノイズ源１１０にできる限り近い位置に配置する。
（２）導電体１０３の中心位置は、ノイズ源１１０の中心位置と同じ位置に配置する。
（３）導電体１０３のサイズ（大きさ）は、ノイズ源１１０の大きさの１／３〜１／４とする。例えば、後述するように、このサイズはノイズ源１１０および導電体１０３の長さ方向の大きさである。

この導電体１０３は、導電性の接続路１０５を介して接地される。この際、回路基板１０１に多層基板を用いた場合、接続路１０５として内層配線を用いてもよい。さらには、接続路１０５の途中に周波数調整回路１０６を設けてもよい。周波数調整回路１０６は、コンデンサ（容量）Ｃ、インダクタＬ、抵抗Ｒ等を用いて構成でき、インピーダンス可変により、共振周波数を変更可能である。

図２は、実施の形態にかかる回路基板ユニットを示す側断面図である。図２に示すように、周波数調整回路１０６は、シールドケース１０４が配置される領域内の回路基板１０１上の空間に設ける構成としてもよい。なお、１１１は、ノイズ源１１０が接続されるコネクタであり、コネクタ１１１は、ノイズ源１１０の信号線およびＧＮＤを回路基板１０１上の配線を介して他の回路に電気接続する。

（回路が発生させるノイズとノイズ低減化の構成について）
上記のノイズ源１１０は、高周波ノイズを発生させる小さい個体として存在し、そのノイズ源１１０は、回路基板１０１上に設けられた端子によって回路基板１０１のＧＮＤも含め電子回路などに接続され動作する。そして、このノイズ源１１０のＧＮＤは、１、２点程度の限られた端子等を介して回路基板１０１の端子のＧＮＤと接続される。ノイズ源１１０のＧＮＤは、回路基板１０１のＧＮＤ間に対して高周波インピーダンスが存在する。そのため、ノイズ源１１０のＧＮＤ等に流れる高周波電流が電磁界のノイズとして放射される。

そして、上述したノイズ源１１０は、電子機器（回路基板１０１）から取り外し可能とするために、回路基板１０１上に設けたシールドケース１０４で全体を覆われることがない。すなわち、シールドケース１０４と回路基板１０１裏面の接地面１０２により、ノイズ源１１０は５面がシールドされているが、開口部１０１ｃの１方向が開口され、この開口部１０１ｃから電磁界ノイズが放射される。

ここで、図２に示したように、ノイズ源１１０と回路基板１０１間には微小な空間が存在する。このため、実施の形態では、回路基板１０１上には、ノイズ源１１０と対向する面（微小な空間）にノイズ源１１０に近接して導電体１０３を設けることで、ノイズ源１１０と導電体１０３との間に微小な静電容量Ｃを持たせる。これにより、ノイズ源１１０と導電体１０３を容量結合させてノイズを低減化できる。

（電子機器構成例：アンテナにノイズ源が近接する例）
図３は、実施の形態の電子機器として、アンテナにノイズ源のメモリカードが近接配置される例を示す斜視図である。図３（ａ）は、電子機器としての携帯電話機の裏面斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の内部拡大図である。

スマートフォンなどの携帯電話機２００の上部位置には、カードスロット２０１が設けられ、ノイズ源としてメモリカード１１０が着脱自在に設けられる。そして、携帯電話機２００の小型化により、通信用のアンテナ２０２がカードスロット２０１に近接して設けられる。図３に示すカードスロット２０１は、上端が開口し（図１のシールドケース１０４の開口部１０１ｃに相当）、樹脂あるいは弾性体等、金属以外の材質の蓋２０５が設けられる。蓋２０５を開くことで開口部１０１ｃを介してカードスロット２０１にメモリカード１１０を挿抜自在である。

カードスロット２０１は、シールドケース１０４で覆われるが、上端に開口部１０１ｃの１方向が開口されている。メモリカード１１０から放射される電磁波のノイズは、開口部１０１ｃを介してアンテナ２０２に到達する。このノイズは、アンテナ２０２が受信すべき電波の妨害波となり、受信感度が悪くなる等、アンテナ特性を劣化させる。

ノイズ源としては、メモリカード１１０以外にも同様なカード状の媒体としてのＳＩＭカードや、携帯電話機２００等に内蔵されるカメラ（ノイズ源がレンズ駆動ＩＣ）、ＵＳＢコネクタ（ノイズ源がコネクタ接続機器）等がある。

図４は、実施の形態にかかる導電体の最適配置およびサイズの設定を説明する図である。上述したメモリカード１１０をカードスロット２０１に挿入した状態において、導電体１０３の各部の高さおよび位置を可変させたときのノイズの変化をシミュレーションしてみた。

図４に示すノイズ源モデルであるメモリカード１１０の高さをＺｓとし、導電体１０３は、高さ（厚み）をＺｒ、長さ（挿抜方向Ｙの長さ）をＬ、メモリカード１１０の中心から挿抜方向へのずれ量をｄｙとした。メモリカード１１０の長さ（挿抜方向Ｙの長さ）は１２ｍｍである。

図５は、ノイズ源であるメモリカードと導電体との距離によるノイズ量の変化を示す図表である。横軸は、メモリカード１１０と導電体１０３との距離（Ｚｓ−Ｚｒ［ｍｍ］）であり、縦軸は、アンテナ２０２が受信するノイズ量［ｄＢ］である。図５に示すように、メモリカード１１０と導電体１０３との距離（Ｚｓ−Ｚｒ）を可変させた場合、互いの距離が近くなるほど（例えば０．１ｍｍ）、アンテナ２０２が受信するノイズ量が小さい（上記設定条件（１）に該当）。

図６は、ノイズ源であるメモリカードと導電体とのずれによるノイズ量の変化を示す図表である。横軸は、メモリカード１１０の中心に対する導電体１０３とのずれ量ｄｙ［ｍｍ］であり、縦軸は、アンテナ２０２が受信するノイズ量［ｄＢ］である。図６に示すように、メモリカード１１０と導電体１０３とのずれ量ｄｙを可変させた場合、ずれ量が小さいほど（ずれ量なし、０ｍｍ）、アンテナ２０２が受信するノイズ量が小さい（上記設定条件（２）に該当）。

図７は、導電体の長さによるノイズ量の変化を示す図表である。横軸は、導電体１０３の長さ（挿抜方向Ｙの長さ）Ｌ［ｍｍ］であり、縦軸は、アンテナ２０２が受信するノイズ量［ｄＢ］である。図７に示すように、導電体１０３の長さを可変させた場合、メモリカード１１０の長さ（１２ｍｍ）の１／３（４ｍｍ）〜１／４（３ｍｍ）でアンテナ２０２が受信するノイズ量が最も小さい（上記設定条件（３）に該当）。

（導電体の設定条件の算出例）
図８は、実施の形態にかかる導電体の設定条件の算出手順の例を示すフローチャートである。上述した導電体１０３の大きさと位置の設定の処理例を示す。この処理は、後述するコンピュータ装置が、メモリカード１１０および導電体１０３の大きさや位置などの各種値（パラメータ）を設定、および可変させたときのノイズ量に基づき、導電体１０３の大きさと位置を最適に設定することができる。ノイズ量は、測定値を取り込む構成とするほか、所定の計算式に基づき推定（シミュレーション）してもよい。以下の各処理は、コンピュータ装置が実行するものとして説明する。

はじめに、コンピュータ装置は、導電体１０３の初期サイズとして所定のサイズを設定する（ステップＳ８０１）。次に、導電体１０３の回路基板１０１上の初期配置位置を設定する（ステップＳ８０２）。

次に、アンテナ２０２が受信するノイズ量を計算し（ステップＳ８０３）、ノイズ量として最小値が得られたかを判断する（ステップＳ８０４）。この際、導電体１０３を挿抜方向Ｙと直交するＸ方向に所定量ずつ移動させる毎に（ステップＳ８０５）、ノイズ量の最小値を探索する（ステップＳ８０４：Ｎｏのループ）。そして、ノイズ量の最小値が得られれば（ステップＳ８０４：Ｙｅｓ）、そのときの導電体１０３のＸ方向の配置位置が最適と判断し、Ｘ方向の配置位置を決定する（ステップＳ８０６）。

次に、アンテナ２０２が受信するノイズ量を計算し（ステップＳ８０７）、ノイズ量として最小値が得られたかを判断する（ステップＳ８０８）。この際、導電体１０３を挿抜方向Ｙに所定量ずつ移動させる毎に（ステップＳ８０９）、ノイズ量の最小値を探索する（ステップＳ８０８：Ｎｏのループ）。そして、ノイズ量の最小値が得られれば（ステップＳ８０８：Ｙｅｓ）、そのときの導電体１０３のＹ方向の配置位置が最適と判断し、Ｙ方向の配置位置を決定する（ステップＳ８１０）。

次に、アンテナ２０２が受信するノイズ量を計算し（ステップＳ８１１）、ノイズ量として最小値が得られたかを判断する（ステップＳ８１２）。この際、導電体１０３のＸ方向のサイズを所定量ずつ変更させる毎に（ステップＳ８１３）、ノイズ量の最小値を探索する（ステップＳ８１２：Ｎｏのループ）。そして、ノイズ量の最小値が得られれば（ステップＳ８１２：Ｙｅｓ）、そのときの導電体１０３のＸ方向のサイズが最適と判断し、Ｘ方向のサイズを決定する（ステップＳ８１４）。

次に、アンテナ２０２が受信するノイズ量を計算し（ステップＳ８１５）、ノイズ量として最小値が得られたかを判断する（ステップＳ８１６）。この際、導電体１０３のＹ方向のサイズを所定量ずつ移動させる毎に（ステップＳ８１７）、ノイズ量の最小値を探索する（ステップＳ８１６：Ｎｏのループ）。そして、ノイズ量の最小値が得られれば（ステップＳ８１６：Ｙｅｓ）、そのときの導電体１０３のＹ方向のサイズが最適と判断し、Ｙ方向のサイズを決定する（ステップＳ８１８）。

次に、導電体１０３の配置をノイズ源（メモリカード）１１０に限りなく近づけたか判断する（ステップＳ８１９）。この判断では、上述したメモリカード１１０と導電体１０３との距離（Ｚｓ−Ｚｒ）が小さくなるように、導電体１０３をメモリカード１１０に限りなく近づける（ステップＳ８１９：ＮｏとステップＳ８２０の処理）。導電体１０３の配置がノイズ源（メモリカード）１１０に限りなく近くなれば（ステップＳ８１９：Ｙｅｓ）、以上の一連の処理を終了する。

図９は、実施の形態にかかるノイズ低減処理を実行するコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。図９において、コンピュータ装置９００は、ＣＰＵ９０１と、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）９０２と、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）９０３と、を含む。また、半導体メモリやディスクドライブ等の記憶部９０４と、ディスプレイ９０８と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）９０９と、キーボード９１０と、マウス９１１と、スキャナ９１２と、プリンタ９１３とを備えてもよい。これらＣＰＵ９０１〜プリンタ９１３はバス９１４によってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ９０１は、コンピュータ装置９００の全体の制御を司る演算処理装置である。ＲＯＭ９０２は、コンピュータ装置９００が行うノイズ低減処理を実行するプログラムを記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭ９０３は、ＣＰＵ９０１による演算処理実行時のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。

通信インターフェース９０９は、ネットワーク９１５と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。具体的に、通信インターフェース９０９は、通信回線を通じてネットワーク９１５となるＬｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）、Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＡＮ）、インターネットなどに接続され、ネットワーク９１５を介して他の装置に接続される。通信インターフェース９０９には、例えば、モデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

ディスプレイ９０８は、競合テスト用タイミング調整処理のための設定画面やタイミング調整結果について、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などをデータ表示する装置である。ディスプレイ９０８には、例えば、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ）液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどを採用することができる。

ＣＰＵ９０１は、ノイズ低減処理として、上述した導電体１０３のサイズや位置の設定、および周波数調整回路１０６の後述する共振周波数設定等を行う。

（周波数調整回路の共振周波数設定例）
上述した導電体１０３は、周波数調整回路１０６を介して接地することができ、周波数調整回路１０６の共振周波数（インピーダンス）を調整することで、単に導電体１０３を設けたときよりもさらにノイズ低減化を図ることができるようになる。導電体１０３は、回路基板１０１の接地面１０２に対し高周波インピーダンスが存在する。ノイズ源（メモリカード）１１０のＧＮＤと、導電体１０３との間には微小な静電容量Ｃが存在するため、導電体１０３のインピーダンスの変化は、ノイズ源であるメモリカード１１０のＧＮＤと、回路基板１０１間の高周波インピーダンスを変化させる。

ここで、メモリカード１１０のノイズが影響を与える対象が、図３に示したアンテナ２０２であるとして説明する。したがって、周波数調整回路１０６は、アンテナ２０２のリターンロスの変化に基づき、最適なリターンロスが得られるように周波数調整回路１０６のフィルタ特性（Ｃ，Ｌ，Ｒの値）を変化させる。リターンロスは、値が低いほどその周波数においてよく飛ぶアンテナ２０２となる。値が低いほど送った電力が戻ってこないため、アンテナ特性を向上できる。

図１０は、アンテナのリターンロスを示す図表である。横軸は周波数、縦軸はリターンロスである。アンテナ２０２の送受信周波数を１．５８ＧＨｚとした場合、アンテナ２０２の理想的なアンテナ特性として１．５８ＧＨｚ部分で鋭く下に向く波形が得られる。

図１１は、ノイズ源−アンテナ間クロストークを示す図表である。横軸は周波数、縦軸はノイズ源−アンテナ間クロストークであり、アンテナ２０２がノイズ源（メモリカード）１１０から受けるノイズ量に相当する。このノイズ量の値が低いほど、アンテナ２０２が受けるノイズ量が低く、送受信周波数においてノイズ対策の効果がより出ていることを示す。

ここで、上述したように、導電体１０３をノイズ源１１０の近傍に配置することで、導電体１０３の共振周波数と、ノイズ源１１０の共振周波数は同じになる。すなわち、ノイズ源１１０のリターンロスと、導電体１０３のリターンロスの周波数特性が同等となる。そのため、導電体１０３の共振周波数を周波数調整回路１０６で調整すれば、ノイズ源１１０の共振周波数も調整することが可能となる。

図１１には、導電体１０３を設けなかった場合の特性Ａ（図中点線）、導電体１０３を設けるが周波数調整回路１０６を使用せずに直接接地した場合の特性Ｂ（図中破線）、その他（１）〜（８）は導電体１０３を設け、かつ共振周波数をそれぞれ周波数調整回路１０６で調整した際の特性を示している。ここで、対策を行いたい周波数（１．５８ＧＨｚ）において、特性Ｂは特性Ａに対してノイズを３ｄＢ減少でき、導電体１０３を設けただけでも効果があることが示されている。

（５）〜（８）の特性は、導電体１０３を設けただけ（周波数調整回路１０６は不使用）の特性Ｂに比べて、ノイズ源−通信アンテナ間クロストークが低い。つまり、周波数調整回路１０６の調整により、ノイズ対策の効果を増すことが可能となる。このとき、共振周波数は、対策を行いたい周波数より高い周波数である。

一方、（１）〜（４）の特性では、（５）〜（８）の特性と同様に共振周波数を、対策を行いたい周波数より高くしているが、導電体１０３を設けただけ（周波数調整回路１０６を不使用）の特性Ｂに比べて、ノイズ源−通信アンテナ間クロストークが高く、ノイズ対策の効果が得られなくなっている。

図１２は、ノイズ源のリターンロスを示す図表である。横軸は周波数、縦軸はリターンロスであり、ノイズ源１１０がどのようなノイズを発生させるかを示している。

図１２において、導電体１０３を設けなかった場合の特性Ａ（図中点線）では、全周波数帯域において最もノイズ量が高い特性を有する。導電体１０３を設けただけの特性Ｂ（図中破線）では、特性Ａに対してノイズ量を削減できている。ここで、図１２に示すように、導電体１０３と周波数調整回路１０６を設けた場合の（１）〜（８）の特性は、いずれも共振周波数が対策を行いたい周波数より高い周波数となっている。周波数調整回路１０６を用い、共振周波数を調整することにより、図中Ｄに示す如く高い周波数方向にシフトさせることができる。

ノイズ源１１０のリターンロスは、容量結合して導電体１０３の共振周波数に近くなる。したがって導電体１０３の共振周波数を周波数調整回路１０６で調整することにより、ノイズ源１１０のリターンロスも変化する。

上記（１）、（２）の特性では、ノイズ源１１０の共振周波数が、ノイズ対策を行いたい周波数（１．５８ＧＨｚ）に近くなる。そのため、図１２に示すように、ノイズ対策を行いたい周波数におけるリターンロスが、導電体１０３を設けただけ（周波数調整回路１０６を不使用）の（特性Ｂ）に比べて低くなり、アンテナ２０２にノイズが伝わりやすくなってしまうため、ノイズ源−通信アンテナ間クロストークが高くなってしまう（図１１参照）。

また、（３）、（４）の特性では、ノイズ源１１０の共振周波数が、ノイズ対策を行いたい周波数（１．５８ＧＨｚ）に比べてかなり高くなるように設定されており、ノイズ対策を行いたい周波数におけるリターンロスが、導電体１０３を設けない特性（特性Ａ）と変わらなくなってしまう。この（３）、（４）の特性では、導電体１０３を設けた効果がなくなり、ノイズ源−通信アンテナ間クロストークが高くなってしまう（図１１参照）。

図１２において、ノイズ対策を行いたい周波数におけるリターンロスが特性Ａ，Ｂ間の範囲Ｃに含まれる範囲となるよう周波数調整回路１０６を調整することにより、周波数調整の効果を得ることができる。また、アンテナ２０２の本来のアンテナ特性を劣化させることなく、ノイズ削減を図ることができるようになる。

このように、ノイズ対策を行う周波数において、ノイズ源１１０のリターンロスが、周波数調整回路１０６を使用しないときを上回ること、が最低限の条件となる。これは、対策を行いたい周波数においては、周波数調整回路１０６を使用しないときよりノイズ源１１０が放射する量を減らすことを示す。

図１３は、実施の形態にかかる周波数調整回路の設定手順の例を示すフローチャートである。上述した周波数調整回路１０６の設定の処理例を示す。この処理は、上記のコンピュータ装置９００が設定することができる。以下の処理はコンピュータ装置９００が実行するものとして説明する。なお、この図１２の手順は、上述した導電体１０３の設定条件の算出手順（図８参照）の実行後に行う。

はじめに、コンピュータ装置９００は、周波数調整回路１０６を配置しないときの導電体１０３のリターンロスを計算する（ステップＳ１３０１）。この際、計算したリターンロスの値をＡとする。

次に、周波数調整回路１０６のパラメータ（Ｃ，Ｌ，Ｒ）を調整し、導電体１０３の共振周波数を対策する周波数（例えば上記１．５８ＧＨｚ）より高く設定する（ステップＳ１３０２）。この状態で導電体１０３のリターンロスを計算する（ステップＳ１３０３）。この際、計算したリターンロスの値をＢとする。

次に、リターンロスの値Ｂが値Ａを超えているか判断する（ステップＳ１３０４）。ここで、リターンロスの値ＢがＡ以下であれば（ステップＳ１３０４：Ｎｏ）、導電体１０３の共振周波数を上げ（ステップＳ１３０５）、ステップＳ１３０３に戻る。一方、リターンロスの値ＢがＡを超えていれば（ステップＳ１３０４：Ｙｅｓ）、アンテナ２０２がノイズ源１１０から受信したノイズ量が最小値であるかを判断する（ステップＳ１３０６）。

ノイズ量が最小値でなければ（ステップＳ１３０６：Ｎｏ）、周波数調整回路１０６の共振周波数（インピーダンス）を変更し（ステップＳ１３０７）、ステップＳ１３０３に戻る。ノイズ量が最小値となれば（ステップＳ１３０６：Ｙｅｓ）、以上の処理を終了する。

上記のように、ノイズ源（メモリカード）１１０と、ＧＮＤ間の高周波インピーダンスのリターンロスが、ノイズの影響を受ける対象のアンテナ２０２で送受信する通信周波数に影響を与える。そして、メモリカード１１０が脱着自在で、かつアンテナ２０２に近接する構成の場合、脱着のための開口部１０１ｃが必要であり、メモリカード１１０全体をシールドケース１０４で覆うことができず、アンテナ２０２はノイズの影響を受ける。

実施の形態では、メモリカード１１０に面対向させてできるだけ近接させ、大きさと位置を最適に調整した導電体１０３を配置するようにした。これにより、メモリカード１１０と回路基板１０１上の導電体１０３との間の微小な空間で静電容量Ｃが形成され、ＧＮＤに導通させる。ノイズ源（メモリカード）１１０と導電体１０３とを容量結合することで、ノイズ源１１０の周波数特性を導電体１０３の共振周波数特性に一致させ、不要ノイズを低減できる。

また、導電体１０３は、ＧＮＤに対し高周波インピーダンスが存在するため、このインピーダンスを導電体１０３とＧＮＤ間に設けた周波数調整回路１０６によって可変させている。これにより、導電体１０３の高周波インピーダンスの変化は、ノイズ源（メモリカード）１１０のＧＮＤと回路基板１０１の接地面（ＧＮＤ）１０２間の高周波インピーダンスを変化させる。

周波数調整回路１０６では、ノイズ源１１０と接地面（ＧＮＤ）１０２間の高周波インピーダンスのリターンロスを最適に調整している。具体的には、導電体１０３とＧＮＤとの間に周波数調整回路１０６を設けずに短絡させたときの、ノイズ源１１０と接地面（ＧＮＤ）１０２間の高周波インピーダンスのリターンロス１を得る。また、導電体１０３を設けない場合のノイズ源１１０と接地面１０２（ＧＮＤ）間の高周波インピーダンスのリターンロス２を得る。

そして、ノイズ源１１０と接地面（ＧＮＤ）１０２間の高周波インピーダンスのリターンロスが上記リターンロス１とリターンロス２の間の値となるように周波数調整回路１０６でインピーダンス調整する。周波数調整回路１０６を設けることにより、アンテナ２０２とノイズ源１１０との間のアイソレーション（ノイズ源１１０からのノイズの受けにくさ）を、導電体１０３を設けない場合のとき、および導電体１０３を単に接地させたときよりも良好にできる。

このように、周波数調整回路１０６によるインピーダンス調整によりノイズ発生の周波数特性を任意に変更することができ、アンテナ２０２の所望の通信周波数帯に適応してノイズを低減できるようになる。

そして、上記実施の形態によれば、電子機器のアンテナ性能を劣化させることなく、アンテナ２０２に届くノイズ量を低減できるようになる。また、ノイズ減少量の周波数特性は、上述したように導電体１０３の形状（大きさ）やノイズ源１１０に対する位置、および周波数調整回路１０６によるインピーダンス（共振周波数）の調整によって任意に変更することができる。

上記の実施の形態では、ノイズ源（メモリカード）１１０のノイズが影響を与える対象としてアンテナ２０２を例に説明したが、ノイズの影響を受ける対象は、アンテナ２０２に限らない。実施の形態によれば、ノイズ源１１０に近接する他の対象であっても同様にノイズの影響を低減することができる。また、ノイズ源１１０そのものについても、メモリカードに限らず、高周波の電磁波を放射する回路等のノイズ源全般に同様に適用できる。

以上のように、実施の形態によれば、開口部を有するというシールド構造として不完全な場合であっても、ノイズ源のノイズの漏洩を低減化できる。また、開口部にノイズ影響を抑止したい対象（アンテナ等）を設けた場合でも、ノイズの影響を低減でき、対象の特性劣化を抑止できる。

さらに、ノイズ源をシールドケースで全面を覆うことができる場合でも、上述したように、シールドケース内部に導電体を設け接地する、あるいは導電体を周波数調整回路を介して接地することにより、さらにノイズ低減を図ることができるようになる。

そして、電子機器自体が携帯電話機等、小型化された構成であっても、導電体（さらには周波数調整回路）を設けるだけで簡単にノイズ低減化を図ることができる。従来、電子機器が扱う周波数が高周波となるにしたがい、シールドのための導電体の長さが大きくなるため、電子機器内部に設けることが困難となる。これに対し、実施の形態によれば、導電体の大きさはノイズ源より小さく、ノイズ源と同一の面方向に沿って薄く形成できるため、設置場所を取らず、電子機器の小型化に支障を与えない。また、小型化された電子機器であってもノイズ源から放射されるノイズ量を低減できるようになる。

なお、本実施の形態で説明したノイズ低減にかかるプログラムは、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することにより実現することができる。また、このプログラムは、半導体メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）回路基板上に空間を有して設けられるノイズ源と、
前記ノイズ源をシールドし、一部に開口部を有するシールドケースと、
前記回路基板と前記ノイズ源との間の前記ノイズ源に近接した所定位置に設けられ、前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、接地接続された面状の導電体と、
を有することを特徴とする電子機器。

（付記２）一端が前記導電体に接続され、他端が接地接続され、インピーダンス調整により所定の周波数のノイズを低減させる周波数調整回路を有することを特徴とする付記１に記載の電子機器。

（付記３）前記開口部に近接して設けられ、前記所定の周波数で通信を行うアンテナを有することを特徴とする付記２に記載の電子機器。

（付記４）前記導電体は、前記ノイズ源の中心位置に設けたことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の電子機器。

（付記５）前記導電体は、前記ノイズ源の大きさの１／３〜１／４を有して設けたことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の電子機器。

（付記６）前記導電体は、前記回路基板上で前記ノイズ源に近接して設けた導電膜あるいは導電部材であることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の電子機器。

（付記７）前記回路基板は、多層基板であり、
前記導電体は、前記回路基板の内層のうち、前記ノイズ源に近接した層に設けられたことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の電子機器。

（付記８）前記ノイズ源は、前記開口部を介して外部から前記回路基板に挿抜可能な媒体であることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の電子機器。

（付記９）前記ノイズ源は、メモリカード、あるいはＳＩＭカードであることを特徴とする付記８に記載の電子機器。

（付記１０）ノイズ源が基板面に空間を有して設けられる回路基板と、
前記ノイズ源をシールドし、一部に開口部を有するシールドケースと、
前記回路基板と前記ノイズ源との間の前記ノイズ源に近接した所定位置に設けられ、前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、接地接続された面状の導電体と、
を有することを特徴とする回路基板ユニット。

（付記１１）一端が前記導電体に接続され、他端が接地接続され、インピーダンス調整により所定の周波数のノイズを低減させる周波数調整回路を有することを特徴とする付記１０に記載の回路基板ユニット。

（付記１２）前記回路基板は、裏面に接地面が形成され、
前記シールドケースは、前記開口部を有して前記回路基板上に形成されたことを特徴とする付記１０または１１に記載の回路基板ユニット。

（付記１３）回路基板と当該回路基板上に空間を有して設けられるノイズ源との間に、接地接続された面状の導電体を配置する場合に、
前記回路基板の前記ノイズ源の中心に対する前記導電体の位置を変更する第１工程と、
前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、前記導電体の大きさを変更する第２工程と、
前記ノイズ源に対する前記導電体の距離を変更する第３工程と、をコンピュータに実行させるものであり、
前記第１工程乃至前記第３工程ではそれぞれ、前記ノイズ源から放射されるノイズ量が最小となるように前記変更の処理を行うことを特徴とするノイズ低減方法。

（付記１４）前記ノイズ源に近接してノイズの影響を受けるアンテナと、
一端が前記導電体に接続され、他端が接地接続され、インピーダンス調整により所定の周波数のノイズを低減させる周波数調整回路と、を設ける場合に、
前記アンテナの通信周波数が受けるノイズ量が最小となるように前記周波数調整回路のインピーダンスの可変により前記導電体の共振周波数を前記アンテナの通信周波数に対してシフトさせるシフト工程を含む、ことを特徴とする付記１３に記載のノイズ低減方法。

（付記１５）前記シフト工程は、
前記周波数調整回路を設けずに前記導電体だけを設けた場合の前記導電体のリターンロスよりも、前記導電体の共振周波数を前記アンテナの通信周波数よりも高く設定したときの導電体のリターンロスが高くなるように、前記インピーダンスの可変により前記共振周波数を変更する工程を含む、ことを特徴とする付記１４に記載のノイズ低減方法。

１００ 回路基板ユニット
１０１ 回路基板
１０１ｃ 開口部
１０２ 接地面
１０３ 導電体
１０４ シールドケース
１０６ 周波数調整回路
１１０ ノイズ源（メモリカード）
１１１ コネクタ
２００ 携帯電話機
２０１ カードスロット
２０２ アンテナ

Claims (13)

1. 回路基板上に空間を有して設けられるノイズ源と、
   前記ノイズ源をシールドし、一部に開口部を有するシールドケースと、
   前記回路基板と前記ノイズ源との間の前記ノイズ源に近接した所定位置に設けられ、前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、接地接続された面状の導電体と、
   を有することを特徴とする電子機器。
2. 一端が前記導電体に接続され、他端が接地接続され、インピーダンス調整により所定の周波数のノイズを低減させる周波数調整回路を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記開口部に近接して設けられ、前記所定の周波数で通信を行うアンテナを有することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記導電体は、前記ノイズ源の中心位置に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子機器。
5. 前記導電体は、前記ノイズ源の大きさの１／３〜１／４を有して設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子機器。
6. 前記導電体は、前記回路基板上で前記ノイズ源に近接して設けた導電膜あるいは導電部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子機器。
7. 前記回路基板は、多層基板であり、
   前記導電体は、前記回路基板の内層のうち、前記ノイズ源に近接した層に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子機器。
8. ノイズ源が基板面に空間を有して設けられる回路基板と、
   前記ノイズ源をシールドし、一部に開口部を有するシールドケースと、
   前記回路基板と前記ノイズ源との間の前記ノイズ源に近接した所定位置に設けられ、前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、接地接続された面状の導電体と、
   を有することを特徴とする回路基板ユニット。
9. 一端が前記導電体に接続され、他端が接地接続され、インピーダンス調整により所定の周波数のノイズを低減させる周波数調整回路を有することを特徴とする請求項８に記載の回路基板ユニット。
10. 前記回路基板は、裏面に接地面が形成され、
    前記シールドケースは、前記開口部を有して前記回路基板上に形成されたことを特徴とする請求項８または９に記載の回路基板ユニット。
11. 回路基板と当該回路基板上に空間を有して設けられるノイズ源との間に、接地接続された面状の導電体を配置する場合に、
    前記回路基板の前記ノイズ源の中心に対する前記導電体の位置を変更する第１工程と、
    前記ノイズ源の面積よりも小さな面積とし、前記導電体の大きさを変更する第２工程と、
    前記ノイズ源に対する前記導電体の距離を変更する第３工程と、をコンピュータに実行させるものであり、
    前記第１工程乃至前記第３工程ではそれぞれ、前記ノイズ源から放射されるノイズ量が最小となるように前記変更の処理を行うことを特徴とするノイズ低減方法。
12. 前記ノイズ源に近接してノイズの影響を受けるアンテナと、
    一端が前記導電体に接続され、他端が接地接続され、インピーダンス調整により所定の周波数のノイズを低減させる周波数調整回路と、を設ける場合に、
    前記アンテナの通信周波数が受けるノイズ量が最小となるように前記周波数調整回路のインピーダンスの可変により前記導電体の共振周波数を前記アンテナの通信周波数に対してシフトさせるシフト工程を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載のノイズ低減方法。
13. 前記シフト工程は、
    前記周波数調整回路を設けずに前記導電体だけを設けた場合の前記導電体のリターンロスよりも、前記導電体の共振周波数を前記アンテナの通信周波数よりも高く設定したときの導電体のリターンロスが高くなるように、前記インピーダンスの可変により前記共振周波数を変更する工程を含む、ことを特徴とする請求項１２に記載のノイズ低減方法。

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