JPWO2016203842A1

JPWO2016203842A1 - 電子機器、およびアンテナ素子

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Publication number: JPWO2016203842A1
Application number: JP2017511812A
Authority: JP
Inventors: 勝己谷口; 加藤　登; 登加藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2036-04-21
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Abstract

本発明の電子機器は、アンテナ素子（１０１）、回路基板（７１）、アンテナ素子（１０１）および回路基板（７１）を内部に収納する筐体（９１）を備える。筐体（９１）の内面と回路基板（７１）との間には間隙（Ｄ）が形成されており、アンテナ素子（１０１）は、アンテナ部、アンテナ部に接続される整合回路部、整合回路部に接続される伝送線路部、および伝送線路部に設けられる接続部（コネクタ（６１））を有し、筐体（９１）の内面に沿って配設される。接続部（コネクタ（６１））は、回路基板（７１）に形成される回路（レセプタクル（６２）および導体（７２））に接続される。アンテナ素子（１０１）は、筐体内面配設部（ＣＡ）である整合回路部に、筐体（９１）の第１グランド導体（９２）に第２グランド導体（２２）を導通させるグランド接続部（４７）を有する。

Description

本発明は、アンテナ素子、および電子機器に関し、特に例えばアンテナ部と整合回路部と伝送線路部と接続部とを有したアンテナ素子、およびそれを備える電子機器に関する。

従来、アンテナと回路基板とを筐体内に収納する携帯端末等の電子機器において、アンテナを筐体の内面に貼り付け、回路基板に形成される導体とアンテナとの間をスプリングピン等によって接続する構造が知られている。

例えば、特許文献１には、アンテナと回路基板とを筐体内に備え、筐体の内面に設置されるアンテナと回路基板上に形成される導体との間を、スプリングピン等の接続子によって接続する構成の通信装置が開示されている。

特開２０１２−２３１３８６号公報

また、近年の電子機器の小型化・高機能化に伴い、整合回路や伝送線路等を配置するための十分なスペースを電子機器の筺体内に確保することが難しくなっている。

しかし、特許文献１に示される構成では、アンテナの整合回路等を小型の回路基板側に設けるため、整合回路等の配置等についての設計の自由度が低下してしまう。また、回路基板に形成される導体とアンテナとの間をスプリングピン等の接続子によって接続するため、接続子での損失が生じるほか、アンテナと整合回路との間の線路が長くなることにより、インピーダンス整合が困難になる。さらに、アンテナの導体パターンとスプリングピン等の接続子とが近接するため、アンテナの導体パターンとスプリングピン等の接続子との間に浮遊容量が生じて、アンテナ特性が劣化する。または、筐体への組み込み前後で特性が変化してしまう。

本発明の目的は、簡素な構成により、損失を抑制したアンテナ素子を提供することにある。また、それを備える電子機器を提供することにある。さらに、良好なアンテナ特性を有するアンテナ素子、およびそれを備える電気機器を提供することにある。

（１）本発明の電子機器は、アンテナ素子と、回路基板と、前記アンテナ素子および前記回路基板を内部に収納する筐体と、を備える電子機器であって、
前記筐体の内面と前記回路基板との間には、間隙が形成され、
前記筐体は、第１グランド導体を有し、
前記アンテナ素子は、
アンテナ部と、
前記アンテナ部に接続される整合回路部と、
前記整合回路部に接続される伝送線路部と、
前記伝送線路部に設けられ、前記回路基板に形成される回路に接続される接続部と、
を有し、
前記アンテナ部、前記整合回路部、前記伝送線路部および前記接続部は、一つの基板に設けられ、
前記アンテナ素子の少なくとも一部は前記筐体の内面に沿って配設され、
前記整合回路部または前記伝送線路部の少なくとも一方は、第２グランド導体を有し、前記筐体の内面に沿って配設される領域の表面の少なくとも一部に、前記第２グランド導体を前記第１グランド導体に導通させるグランド接続部を有することを特徴とする。

また、この構成では、整合回路部および伝送線路部の少なくとも一部に、筐体のグランド導体に導通するグランド接続部を有するので、アンテナ素子のグランド導体のグランド電位が安定する。したがって、整合回路部での特性の変化を抑制できる。または、伝送線路部でのシールド効果を高めることができる。

また、この構成では、アンテナ部、整合回路部、伝送線路部および前記接続部が一体化されて単一の部品として扱えるため、アンテナ素子の実装が容易となる。また、アンテナ部と接続部との間の線路を、回路基板に形成する必要がない。

（２）上記（１）において、少なくとも前記アンテナ部が設けられる部分の前記基板は、可撓性を有し、前記アンテナ部は、曲げられた状態で、前記筐体の内面に沿って配設されていることが好ましい。この構成により、筐体内の限られたスペースにもアンテナ部を設置できる。

（３）上記（１）または（２）において、少なくとも前記接続部近傍の前記基板は、可撓性を有し、前記接続部近傍の前記伝送線路部は、折り曲げられていることが好ましい。この構成では、接続部近傍の伝送線路部が可撓性を有しているため、回路基板に形成される回路に対して接続部の接続が容易となる。また、伝送線路部の接続部近傍を折り曲げることによって、スプリングピン等を使用することなく、互いに高さ方向の異なるアンテナ素子の接続部と回路基板に形成される回路との接続を行うことができる。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記アンテナ素子は、前記接続部近傍以外が、前記筐体の内面に沿って配設され、前記接続部のみで前記回路基板に接触していることが好ましい。この構成では、接続部近傍を除いて、伝送線路部と回路基板とが離間しているため、伝送線路部で発生したノイズの、回路基板への輻射が抑制される。また、アンテナ素子を回路基板上に設けられた表面実装部品等の凹凸に合わせて配置する必要がないため、アンテナ素子の、筐体内への実装が容易となる。

（５）本発明のアンテナ素子は、
電子機器の筐体の内面に設けられるアンテナ素子であって、
アンテナ部と、
前記アンテナ部に接続される整合回路部と、
前記整合回路部に接続される伝送線路部と、
前記伝送線路部に設けられ、前記回路基板に形成される回路に接続される接続部と、
を有し、
前記アンテナ部、前記整合回路部、前記伝送線路部および前記接続部は、一つの基板に設けられ、
前記整合回路部または前記伝送線路部の少なくとも一方は、グランド導体を有し、前記グランド導体に導通するグランド接続部を表面に有することを特徴とする。

この構成により、回路基板に形成される導体とアンテナとの間をスプリングピン等の接続子によって接続する必要がなく、アンテナ特性の劣化を抑制したアンテナ素子を実現できる。また、この構成により、アンテナと整合回路との間の線路が短く、インピーダンス整合が容易で、良好なアンテナ特性を有するアンテナ素子を実現できる。

本発明によれば、簡素な構成により、損失を抑制したアンテナ素子を実現できる。また、それを備える電子機器を実現できる。さらに、良好なアンテナ特性を有するアンテナ素子、およびそれを備える電気機器を実現できる。

図１は第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１の外観斜視図である。図２はアンテナ素子１０１の分解斜視図である。図３はアンテナ素子１０１の裏面図である。図４は、第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１の回路図である。図５は第１の実施形態に係る電子機器の主要部の断面図である。図６は比較例における電子機器の主要部の拡大断面図である。図７は第２の実施形態に係るアンテナ素子１０２の外観斜視図である。図８はアンテナ素子１０２の分解斜視図である。図９は第２の実施形態に係る電子機器の主要部の断面図である。図１０は第３の実施形態に係るアンテナ素子１０３の外観斜視図である。図１１はアンテナ素子１０３の分解斜視図である。図１２はアンテナ素子１０３の裏面図である。図１３は第３の実施形態に係る電子機器の主要部の断面図である。

以降、図を参照していくつかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１の外観斜視図である。図２はアンテナ素子１０１の分解斜視図である。図３はアンテナ素子１０１の裏面図である。本実施形態に係るアンテナ素子１０１は筐体の内面に沿って配設されるアンテナ素子である。図４は、第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１の回路図である。図４において、アンテナ導体５１（アンテナ部ＡＮ）をアンテナＡＮＴで表している。

図１に示すように、アンテナ素子１０１は、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮを備える。アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮはアンテナ素子１０１の長手方向にこの順で並んでいる。整合回路部ＩＭはアンテナ部ＡＮに接続され、整合回路部ＩＭは伝送線路部ＳＬに接続される。接続部ＣＮは伝送線路部ＳＬに設けられる。

具体的に説明すると、アンテナ素子１０１は、基板１０、リアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３およびコネクタ６１を備える。リアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は例えばチップ型インダクタ、チップ型コンデンサ、またはチップ型ジャンパー素子（低抵抗チップ抵抗器）等である。本実施形態では、このコネクタ６１が本発明の「接続部」に相当する。

基板１０は可撓性を有する略長尺状の絶縁体平板である。基板１０は、互いに対向する第１主面ＶＳ１および第２主面ＶＳ２を有する。リアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３およびコネクタ６１は、基板１０の第２主面ＶＳ２に実装される。すなわち、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮは、図１に示すように、基板１０に一体的に設けられる。

基板１０は、図２に示すように、保護層１、樹脂基材層１１、樹脂基材層１２、樹脂基材層１３および保護層２の積層構造である。図２の保護層１は最上層であり、保護層２は最下層である。樹脂基材層１１，１２，１３は例えばポリイミド（ＰＩ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂層である。保護層１，２は例えばレジスト層やカバーレイフィルム等である。なお、保護層１，２は必須の構成ではなく、基板１０に形成しない構成であってもよい。

樹脂基材層１１は可撓性を有する略長尺状の平板である。樹脂基材層１１の上面（図２における樹脂基材層１１の表面）には、アンテナ導体５１、導体４１、グランド接続部４７および第２グランド導体２１が形成される。アンテナ導体５１は、樹脂基材層１１の長手方向の第２端部（図２における左側端部）に形成されるコの字（Ｃ字）状の導体パターンである。アンテナ導体５１の一端は導体４１に接続される。導体４１は、樹脂基材層１１の長手方向の中央から第２端部寄りの位置に形成される矩形状の導体パターンである。第２グランド導体２１は、樹脂基材層１１の長手方向の中央から第１端部（図２における右側端部）の略全面に形成される導体パターンである。アンテナ導体５１は例えばUHF帯アンテナの放射素子である。

保護層１は平面形状が樹脂基材層１１と実質的に同一であり、樹脂基材層１１の上面に形成される。保護層１は、グランド接続部４７が形成される位置に応じた開口部ＡＰ４を有する。そのため、保護層１が樹脂基材層１１の上面に形成されることにより、グランド接続部４７が基板１０の第１主面ＶＳ１に露出する。

樹脂基材層１２は可撓性を有する長尺状の平板である。樹脂基材層１２の上面（図２における樹脂基材層１２の表面）には中継用の導体４２，４４および信号導体３１が形成される。信号導体３１は、樹脂基材層１２の長手方向に延伸する導体パターンである。導体４２，４４は、樹脂基材層１２の長手方向の第１端部（図２における左側端部）付近に形成される矩形状の導体パターンである。導体４２は層間接続導体Ｖ１１を介して導体４１に接続される。導体４４は層間接続導体Ｖ２１を介してグランド接続部４７に接続される。層間接続導体は例えばビア導体またはスルーホール等である。

樹脂基材層１３は可撓性を有する長尺状の平板である。樹脂基材層１３の下面（図２における樹脂基材層１３の裏面）には導体４３，４５、第２グランド導体２２および接続用電極４６が形成される。

導体４３は、樹脂基材層１３の長手方向の第１端部（図２における左側端部）に形成される矩形状の導体パターンである。導体４３は、層間接続導体Ｖ１２および層間接続導体Ｖ１３を介して導体４２に接続される。すなわち、導体４３はアンテナ導体５１に導通する。導体４５は、樹脂基材層１３の長手方向の中央から第１端部寄りの位置に形成されるＬ字状の導体パターンである。導体４５は、層間接続導体Ｖ３１および層間接続導体Ｖ３２を介して信号導体３１の一端に接続される。接続用電極４６は、樹脂基材層１３の長手方向の第２端部（図２における右側端部）付近に形成される矩形状の導体パターンである。接続用電極４６は、層間接続導体Ｖ４１および層間接続導体Ｖ４２を介して信号導体３１の他端に接続される。第２グランド導体２２は、接続用電極４６が形成される位置に開口部を有する導体パターンである。

第２グランド導体２２の一端は、層間接続導体Ｖ２２および層間接続導体Ｖ２３を介して導体４４に接続される。上述の通り、導体４４は層間接続導体Ｖ２１を介してグランド接続部４７に接続されるため、グランド接続部４７は第２グランド導体２２に導通する。

保護層２は平面形状が樹脂基材層１３と実質的に同一であり、樹脂基材層１３の下面に形成される。

保護層２は、接続用電極４６が形成される位置に応じた開口部ＡＰ５を有し、第２グランド導体２２が形成される位置に応じた４つの開口部ＡＰ６を有する。そのため、保護層２が樹脂基材層１３の下面に形成されることにより、接続用電極４６および第２グランド導体２２の一部が基板１０の第２主面ＶＳ２に露出する。図２に示すように、コネクタ６１を基板１０の第２主面ＶＳ２に実装することにより、コネクタ６１は接続用電極４６および第２グランド導体２２に接続される。すなわち、コネクタ６１は信号導体３１および第２グランド導体２２に導通する。

保護層２は、導体４５と第２グランド導体２２との間に接続されるリアクタンス素子Ｚ１の実装位置に応じた２つの開口部ＡＰ１を有する。そのため、保護層２が樹脂基材層１３の下面に形成されることにより、導体４５の一部および第２グランド導体２２の一部が基板１０の第２主面ＶＳ２に露出する。図３に示すように、リアクタンス素子Ｚ１を基板１０の第２主面ＶＳ２に実装することにより、リアクタンス素子Ｚ１は導体４５と第２グランド導体２２との間に接続される。

保護層２は、導体４３と導体４５との間に接続されるリアクタンス素子Ｚ２の実装位置に応じた２つの開口部ＡＰ２を有する。そのため、保護層２が樹脂基材層１３の下面に形成されることにより、導体４３の一部および導体４５の一部が基板１０の第２主面ＶＳ２に露出する。図３に示すように、リアクタンス素子Ｚ２を基板１０の第２主面ＶＳ２に実装することにより、リアクタンス素子Ｚ２は導体４３と導体４５との間に接続される。

保護層２は、導体４３と第２グランド導体２２との間に接続されるリアクタンス素子Ｚ３の実装位置に応じた２つの開口部ＡＰ３を有する。そのため、保護層２が樹脂基材層１３の下面に形成されることにより、導体４３の一部および第２グランド導体２２の一部が基板１０の第２主面ＶＳ２に露出する。図３に示すように、リアクタンス素子Ｚ３を基板１０の第２主面ＶＳ２に実装することにより、リアクタンス素子Ｚ３は導体４３と第２グランド導体２２との間に接続される。

上述の通り、アンテナ素子１０１は、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮを備え、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮは、基板１０の長手方向にこの順に並び、かつ、基板１０に一体的に設けられる。

ここで、アンテナ部ＡＮはアンテナ導体５１によって構成される。また、整合回路部ＩＭは、導体４１，４２，４３，４４，４５、第２グランド導体２２、層間接続導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ３１，Ｖ３２およびリアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３等によって構成される。すなわち、整合回路部ＩＭは第２グランド導体２２を有する。図４に示すように、整合回路部ＩＭは、リアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を含むπ形回路で構成される。整合回路部ＩＭを備えることにより、給電回路とアンテナ部ＡＮとのインピーダンスマッチングおよびアンテナの周波数特性の設定ができる。

図１に示す筐体内面配設領域ＣＡ（図１におけるドットパターンで塗り潰した部分）は、後に詳述するように、アンテナ素子１０１が筐体９１の内面に沿って配設される領域である。整合回路部ＩＭは、筐体内面配設領域ＣＡの表面にグランド接続部４７を有する。後に詳述するように、グランド接続部４７は、第２グランド導体２２を筐体９１が有する第１グランド導体９２に導通する。

伝送線路部ＳＬは、信号導体３１および第２グランド導体２１，２２によって構成される。すなわち、伝送線路部ＳＬは第２グランド導体２１，２２を有する。なお、伝送線路部ＳＬは、図２に示すように、第２グランド導体２１，２２が信号導体３１を挟んだ構成のトリプレート型のストリップライン構造である。

上記アンテナ素子１０１の製造方法は次のとおりである。

（１）まず集合基板状態の樹脂基材層１１，１２，１３の片側主面に金属箔（例えば銅箔）をラミネートし、その金属箔をフォトリソグラフィでパターンニングすることで、アンテナ導体５１、信号導体３１、第２グランド導体２１，２２、導体４１，４２，４３，４４，４５、グランド接続部４７および接続用電極４６を形成する。また、集合基板状態の樹脂基材層１１，１２，１３に層間接続導体Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ４１，Ｖ４２を形成する。層間接続導体は、レーザー等で貫通孔を設けた後、銅、銀、錫等のうち１以上を含む導電性ペーストを配設し、後の加熱・加圧工程で硬化させることによって設けられる。樹脂基材層１１，１２，１３は例えば液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂基材が用いられる。

（２）樹脂基材層１１，１２，１３を積層し、加熱・加圧することで導電性ペーストを固化させるとともに、樹脂基材層１１，１２，１３を圧着し、集合基板状態の基板１０を構成する。

（３）積層体基板の両面に保護層１，２をそれぞれ印刷形成する。保護層１，２は例えばレジスト層であり、ペースト状のものを印刷することにより形成することができる。なお、ポリイミド（ＰＩ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）等のフィルム状の樹脂基材を保護層として用いてもよい。

（４）基板１０の第２主面に露出する接続用電極４６にコネクタ６１を接続（接合）する。基板１０の第２主面に露出する導体４５および第２グランド導体２２にリアクタンス素子Ｚ１を接続（接合）する。基板１０の第２主面の露出する導体４３および導体４５にリアクタンス素子Ｚ２を接続（接合）する。また、基板１０の第２主面に露出する導体４３および第２グランド導体２２にリアクタンス素子Ｚ３を接続（接合）する。この接続（接合）は例えばはんだや導電性接着材等を用いることにより行うことができる。

（５）その後、集合基板状態の基板１０を分断することで、個別のアンテナ素子１０１を得る。なお、（４）と（５）の工程を逆の順で行ってもよい。

次に、上記アンテナ素子１０１を備える電子機器について図を参照して説明する。図５は第１の実施形態に係る電子機器の主要部の断面図である。図５において、各部の厚みは誇張して図示している。以降の各実施形態における断面図についても同様である。

本実施形態に係る電子機器は、アンテナ素子１０１、表面実装部品８５，８６、回路基板７１および筐体９１を備える。電子機器は、例えば携帯型通信装置である。アンテナ素子１０１および回路基板７１は、筐体９１の内部に収納される。筐体９１は例えば内面に第１グランド導体９２が形成された樹脂性の筐体であり、回路基板７１は例えば多層プリント配線板である。

図５に示すように、本実施形態に係る電子機器は、筐体９１の内面と回路基板７１との間には間隙Ｄが形成されている。また、アンテナ素子１０１は、基板１０の第２主面側が筐体９１の内側（回路基板７１側）を向くように、筐体９１の内面に基板１０の第１主面側が貼付される。具体的には、アンテナ素子１０１の基板１０の第２主面が、接着部材８１および導電性部材８２を介して筐体９１の内面に貼付される。アンテナ素子１０１は、コネクタ６１（接続部）近傍を除いて、筐体９１の内面に沿って配設される。接着部材８１は例えば非導電性の接着剤や非導電性の両面テープである。導電性部材８２は例えば導電性両面テープであるが、はんだや導電性樹脂接合材等を用いることもできる。

なお、アンテナ素子１０１の基板１０は可撓性を有し、アンテナ部（アンテナ導体５１）は、曲げられた状態で、筐体９１の内面に沿って配設される。また、基板１０の第１主面に露出するグランド接続部４７は、導電性部材８２を介して筐体９１の第１グランド導体９２に接続される。グランド接続部４７は第２グランド導体２２に導通する。すなわち、第２グランド導体２２は、グランド接続部４７を介して第１グランド導体９２に導通する。

また、表面実装部品８５，８６は回路基板７１の主面（図５における回路基板７１の上面）に実装される。

回路基板７１の主面には、レセプタクル６２が配置される導体７２および導体７３，７４，７５，７６，７７が形成され、回路基板７１の内部には内部導体７８が形成される。導体７２は、例えば回路基板７１に形成される給電回路に接続される導体パターンである。レセプタクル６２は、図示しない導電性接合材を介して導体７２に電気的に接続される実装部品である。導体７３は、例えば回路基板７１のグランドに接続される導体パターンであり、接続導体８４を介して筐体９１の内面に形成された第１グランド導体９２に接続される。接続導体８４は、断面形状がＬ字形の金属部材である。導体７４，７５，７６は、表面実装部品８５，８６に接続される導体パターンである。

アンテナ素子１０１のコネクタ６１は、機械的接触により上記レセプタクル６２に接続される。なお、本実施形態に係る電子機器では基板１０が可撓性を有し、コネクタ６１（接続部）近傍の伝送線路部が折り曲げられることによって、コネクタ６１とレセプタクル６２とが接続されている。

次に、比較例として、回路基板に形成される導体とアンテナとの間をスプリングピン等によって接続する構成の電子機器について説明する。図６は比較例における電子機器の主要部の拡大断面図である。

比較例における電子機器は、アンテナ部（アンテナ導体５１）のみが筐体９１の内面に貼付されており、整合回路部および伝送線路部等は回路基板７１側に配置されている。回路基板７１に形成される導体７９とアンテナ導体５１との間は、接続子６３によって接続されている。接続子６３は、図示しない導電性接合材を介して導体７９に電気的に接続される実装部品である。接続子６３は例えばスプリングピンである。

図６に示すように、比較例における電子機器では、接続子６３とアンテナ導体５１とが近接するため、接続子６３とアンテナ導体５１との間に浮遊容量が生じる。したがって、この浮遊容量によってアンテナ特性が劣化する。

一方、本実施形態に係る電子機器は、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮは、基板１０に一体的に設けられる。すなわち、回路基板７１に形成される導体とアンテナ導体５１との間を接続する接続子がアンテナ導体５１付近にないため、接続子とアンテナ導体５１との間に浮遊容量が生じることがない。

ここで、本願に言う「接続子とアンテナ導体とが近接する」とは、アンテナ導体５１と接続子６３とが極近傍に存在する場合のみを言うものではない。例えば、接続子６３とアンテナ導体５１との間の距離が、筐体９１の内面と回路基板７１との間に形成される間隙Ｄ以下の場合に、接続子とアンテナ導体とが「近接」していると言う。

本実施形態に係る電子機器によれば、次のような効果を奏する。

（ａ）本実施形態に係る電子機器では、回路基板７１に形成される導体とアンテナ部ＡＮとの間をスプリングピン等の接続子によって接続する必要がないため、アンテナ特性の劣化が抑制され、且つ損失を抑制したアンテナ素子を備える電子機器を実現できる。また、アンテナ部ＡＮと整合回路部ＩＭとの間の線路が短くなるため、インピーダンス整合が容易となり、良好なアンテナ特性を有するアンテナ素子１０１を備える電気機器を実現できる。

（ｂ）一つの基板１０に、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮが一体的に設けられるため、アンテナ素子１０１の実装が容易となる。アンテナ素子１０１を単一の部品として扱える。また、アンテナ部ＡＮと接続部ＣＮとの間の線路を回路基板７１に形成する必要がない。

（ｃ）一つの基板１０に、アンテナ部ＡＮ、整合回路部ＩＭ、伝送線路部ＳＬおよび接続部ＣＮが一体的に設けられるため、回路基板７１に形成される導体とアンテナ導体５１との間を接続子で接続する必要がない。したがって、接続子とアンテナ導体５１との間に浮遊容量が生じることがない。また、本実施形態に係る電子機器は、アンテナ導体５１が曲げられた状態で、回路基板７１に形成される導体とアンテナ導体５１とが近接していない。そのため、回路基板７１に形成される導体とアンテナ導体５１との間に浮遊容量が生じることがない。

（ｄ）さらに、本実施形態に係るアンテナ素子１０１の基板１０は可撓性を有し、アンテナ部ＡＮは、曲げられた状態で、筐体９１の内面に沿って配設されている。そのため、筐体９１内の限られたスペースにもアンテナ部ＡＮを設置できる。

（ｅ）本実施形態に係るアンテナ素子１０１では、コネクタ６１（接続部ＣＮ）近傍の伝送線路部ＳＬが可撓性を有しているため、回路基板７１に形成される回路（レセプタクル６２）に対してコネクタ６１（接続部ＣＮ）の接続が容易となる。また、伝送線路部ＳＬを折り曲げることによって、スプリングピン等を使用することなく、互いに高さ方向の異なるコネクタ６１（接続部ＣＮ）と回路基板７１に形成される回路（レセプタクル６２）との接続を行うことができる。

（ｆ）本実施形態に係る電子機器では、アンテナ素子１０１は、コネクタ６１（接続部ＣＮ）近傍以外が、筐体９１の内面に沿って配設されている。また、アンテナ素子１０１は、コネクタ６１（接続部ＣＮ）のみを介して回路基板７１側（レセプタクル６２）に接続されている。この構成では、コネクタ６１（接続部ＣＮ）近傍を除いて、伝送線路部ＳＬと回路基板７１とが離間しているため、伝送線路部ＳＬで発生したノイズの、回路基板７１への輻射が抑制される。また、アンテナ素子１０１を回路基板７１上に設けられた表面実装部品８５，８６等の凹凸に合わせて配置する必要がないため、アンテナ素子１０１の筐体９１内への実装が容易となる。

（ｇ）また、本実施形態に係るアンテナ素子１０１の伝送線路部ＳＬは、第２グランド導体２１，２２が信号導体３１を挟んだ構成のトリプレート型のストリップライン構造である。そのため、本実施形態に係る電子機器では、第２グランド導体２１，２２のシールド効果により、信号導体３１と、回路基板７１に形成される導体等との間の不要な結合が抑制される。したがって、特性の変化を抑制できる。

（ｈ）本実施形態に係るアンテナ素子１０１は、整合回路部ＩＭおよび伝送線路部ＳＬを構成する第２グランド導体２２が、筐体９１の第１グランド導体９２に導通する。そのため、第２グランド導体２２のグランド電位が安定する。したがって、整合回路部ＩＭでの特性の変化を抑制できる。また、伝送線路部ＳＬでのシールド効果を高めることができる。

（ｉ）本実施形態に係るアンテナ素子１０１は、基板１０全体が可撓性を有するため、筐体９１の内面の形状に合わせて設計することなく、筐体９１の内面に沿って容易に配設することができる。

なお、本願において接続部の「近傍」（本願発明における“近傍”）とは、伝送線路部ＳＬに設けられた接続部ＣＮ（コネクタ６１）の極近傍のみを言うものではない。例えば、接続部ＣＮ（コネクタ６１）から、筐体９１の内面と回路基板７１との間に形成される間隙Ｄの３倍までの距離（３Ｄ未満）を接続部の「近傍」という。

また、整合回路部ＩＭのグランド接続部４７は、本実施形態で示した構成に限定されるものではない。グランド接続部４７の形状、数量、大きさ等は適宜変更可能である。すなわち、グランド接続部４７が、基板１０の第１主面ＶＳ１側の、筐体内面配設領域ＣＡにおける整合回路部ＩＭ全体に形成される構成であってもよい。

なお、本実施形態では、アンテナ素子１０１の基板１０全体が可撓性を有する構成例を示したが、この構成に限定されるものではない。基板１０の一部のみ可撓性を有する構成であってもよい。本実施形態に係る電子機器では、少なくともコネクタ６１（接続部）近傍の基板１０が、可撓性を有していればよい。好ましくは、さらにアンテナ部ＡＮが設けられる部分の基板１０が可撓性を有していればよい。

また、本実施形態では、基板１０の第２主面ＶＳ２側にコネクタ６１（接続部ＣＮ）が設けられるアンテナ素子１０１について示したが、この構成に限定されるものではない。コネクタ６１（接続部ＣＮ）は、基板１０の第１主面ＶＳ１側に設けられていてもよい。その場合には、基板１０の第２主面ＶＳ２側が内側になるように、可撓性を有する伝送線路部ＳＬを折り曲げることによって、回路基板７１に形成される回路（レセプタクル６２）とコネクタ６１とが対向する。このような構成であっても、回路基板７１に形成される回路（レセプタクル６２）に対してコネクタ６１（接続部ＣＮ）の接続が容易となる。

《第２の実施形態》
図７は第２の実施形態に係るアンテナ素子１０２の外観斜視図である。図８はアンテナ素子１０２の分解斜視図である。図９は第２の実施形態に係る電子機器の主要部の断面図である。

アンテナ素子１０２は、伝送線路部ＳＬにグランド接続部４８をさらに有する点で第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１と異なる。その他の構成についてはアンテナ素子１０１と実質的に同じである。本実施形態に係る電子機器は、グランド接続部４８が導電性部材８３を介して筐体９１の第１グランド導体９２に接続される点で第１の実施形態に係る電子機器と異なる。その他の構成については、第１の実施形態に係る電子機器と実質的に同じである。

以下、第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１および電子機器と異なる部分について説明する。

保護層１は、第２グランド導体２１が形成される位置に応じた開口部ＡＰ７をさらに有する。開口部ＡＰ６は、平面形状が矩形であり、第２グランド導体２１よりも面積が小さい。そのため、保護層１が樹脂基材層１１の上面に形成されることにより、第２グランド導体２１の一部であるグランド接続部４８が基板１０の第１主面ＶＳ１に露出する。このように、伝送線路部ＳＬは、筐体内面配設領域ＣＡ（図７におけるドットパターンで塗り潰した部分）の表面にグランド接続部４８をさらに有する。後に詳述するように、第２グランド導体２１の一部であるグランド接続部４８は、筐体９１が有する第１グランド導体９２に導通する。

図９に示すように、本実施形態に係る電子機器では、アンテナ素子１０２の基板１０の第１主面が、接着部材８１および導電性部材８２，８３を介して筐体９１の内面に貼付される。具体的には、基板１０の第２主面に露出するグランド接続部４８は、導電性部材８３を介して筐体９１の第１グランド導体９２に接続される。すなわち、グランド接続部４８（第２グランド導体２１）は第１グランド導体９２に導通している。導電性部材８３は例えば導電性両面テープであるが、はんだや導電性接着材等を用いることもできる。

このような構成でも、本実施形態に係る電子機器は、第１の実施形態に係る電子機器と基本的な構成は同じであり、第１の実施形態に係る電子機器と同様の作用・効果を奏する。

本実施形態に係るアンテナ素子１０２は、伝送線路部ＳＬを構成する第２グランド導体２１（グランド接続部４８）が、筐体９１の第１グランド導体９２に導通する。そのため、第２グランド導体２１のグランド電位が安定する。したがって、第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１に比べ、伝送線路部ＳＬでのシールド効果をさらに高めることができる。すなわち、アンテナ素子は、筐体内面配設領域ＣＡである整合回路部ＩＭおよび伝送線路部ＳＬの両方の表面に、グランド接続部を有することが好ましい。但し、この構成に限定されるものではなく、筐体内面配設領域ＣＡである伝送線路部ＳＬの表面にのみグランド接続部を有する構成であってもよい。

なお、伝送線路部ＳＬのグランド接続部４８は、本実施形態で示した構成に限定されるものではない。グランド接続部４８の形状、数量、大きさ等は適宜変更可能である。すなわち、グランド接続部４８が、基板１０の第１主面ＶＳ１側の、筐体内面配設領域ＣＡにおける伝送線路部ＳＬ全体に形成される構成であってもよい。

《第３の実施形態》
図１０は第３の実施形態に係るアンテナ素子１０３の外観斜視図である。図１１はアンテナ素子１０３の分解斜視図である。図１２はアンテナ素子１０３の裏面図である。図１３は第３の実施形態に係る電子機器の主要部の断面図である。

アンテナ素子１０３は、コネクタ６１を備えていない点で第１の実施形態に係るアンテナ素子１０１と異なる。その他の構成についてはアンテナ素子１０１と実質的に同じである。本実施形態に係る電子機器は、回路基板７１に形成される導体７２と接続部との間が、接続子６４によって接続されている点で第１の実施形態に係る電子機器と異なる。また、本実施形態に係る電子機器は、アンテナ部（アンテナ導体５１）が、平坦な状態で、筐体９１の内面に沿って配設される点で第１の実施形態に係る電子機器と異なる。その他の構成については、第１の実施形態に係る電子機器と実質的に同じである。

上述の通り、アンテナ素子１０３はコネクタを備えておらず、保護層２は開口部ＡＰ６を有していない。保護層２が樹脂基材層１３の下面に形成されることにより、接続用電極４６は基板１０の第２主面ＶＳ２に露出する。本実施形態では、この接続用電極４６が本発明の「接続部」に相当する。なお、アンテナ素子１０３の第２グランド導体２２は、接続端子によって、回路基板７１のグランド導体に接続されていてもよい。それより、第２グランド導体２２が回路基板７１のグランド導体に導通するため、第２グランド導体２２のグランド電位が安定する。

図１３に示すように、本実施形態に係る電子機器では、アンテナ素子１０３の基板１０の第１主面が、接着部材８１および導電性部材８２を介して筐体９１の内面に貼付される。ここで、アンテナ素子１０３のアンテナ部（アンテナ導体５１）は、平坦な状態で、筐体９１の内面に沿って配設される。また、アンテナ素子１０３は、基板１０の第１主面ＶＳ１の全体が筐体９１の内面に沿って配設される。

回路基板７１に形成される導体７２には、接続子６４が配置される。接続子６４は、図示しない導電性接合材等を介して導体７２に電気的に接続される実装部品であり、例えばスプリングピンである。接続子６４は接続用電極４６に当接している。したがって、回路基板７１に形成される導体７２と接続用電極４６との間は、上記接続子６４によって接続される。

本実施形態に示すように、コネクタは必須の構成ではない。

本実施形態に係る電子機器では、回路基板７１に形成される導体とアンテナ素子１０３との間の接続にスプリングピン（接続子６４）が用いられている。しかし、本実施形態に係る電子機器では、回路基板７１に形成される導体７２と伝送線路部ＳＬとの間が接続子６４によって接続される。そのため、回路基板７１に形成される導体とアンテナ部ＡＮ（アンテナ導体５１）との間が接続子によって接続される場合に比べて、スプリングピン（接続子６４）がアンテナ導体５１に与える影響はなく、アンテナ特性の劣化は抑制される。また、接続子６４とアンテナ導体５１とが離間しているため（近接していないため）、接続子６４とアンテナ導体５１との間に生じる浮遊容量は小さくなる。したがって、アンテナ特性の劣化が抑制される。

なお、本実施形態に係る電子機器では、アンテナ素子１０３全体が筐体内面配設領域ＣＡ（図１０におけるドットパターンで塗り潰した部分）であり、筐体９１の内面に沿って配設されている。また、アンテナ素子１０３は、接続用電極４６のみで回路基板７１側（回路基板７１に形成される導体７２）に接続されている。本実施形態では、接続用電極４６（接続部）近傍の伝送線路部が折り曲げられていないため、伝送線路部ＳＬ全体と回路基板７１とが離間する。そのため、上述の実施形形態に係る電子機器に比べて、伝送線路部ＳＬ等で発生したノイズの、回路基板７１への輻射等の干渉がさらに抑制される。

また、本実施形態に係る電子機器では、導体７２に電気的に接続される接続子６４が接続用電極４６（接続部ＣＮ）に当接するだけで、回路基板７１に形成される回路と接続用電極４６（接続部ＣＮ）との間が接続される。そのため、上述の実施形形態に係る電子機器に比べて、両者の接続が容易となる。

なお、本実施形態に示すように、アンテナ素子を筐体９１の平坦な内面に貼付する構成の場合には、アンテナ素子の基板１０が可撓性を有していない構成であってもよい。

《その他の実施形態》
なお、上述の実施形態では、基板１０が略長尺状の平板である例を示したが、この構成に限定されるものではない。基板１０（アンテナ素子）の平面形状は、本発明の作用・効果を奏する範囲において、適宜変更可能である。

上述の実施形態では、基板１０が樹脂基材層１１，１２，１３からなる積層体である例を示したが、この構成に限定されるものではない。基板１０を構成する樹脂基材層の層数は、適宜変更可能である。また、基板１０は、複数の樹脂基材層の積層体でなく、単一の絶縁体基材であってもよい。

上述の実施形態に係る電子機器では、基板１０の第１主面ＶＳ１の略全面が、筐体９１の内面に貼付される例について示したが、この構成に限定されるものではない。基板１０の第１主面ＶＳ１の一部のみ、筐体９１の内面に貼付される構成であってもよい。

また、上述の実施形態に係る電子機器では、アンテナ素子の略全体が筐体内面配設領域ＣＡであり、筐体９１の内面に沿って配設される例について示したが、この構成に限定されるものではない。アンテナ素子の一部のみ、筐体９１の内面に沿って配設される構成であってもよい。例えば、アンテナ導体５１と回路基板７１に形成される導体との間に生じる浮遊容量を抑制したい場合には、アンテナ部ＡＮを筐体９１の内面に沿って配設すればよい。また、伝送線路部ＳＬで発生したノイズの、回路基板７１への輻射を抑制したい場合には、伝送線路部ＳＬを筐体９１の内面に沿って配設すればよい。

上述の実施形態では、樹脂性の筐体９１の内面に第１グランド導体９２が形成された例を示したが、この構成に限定されるものではない。筐体９１は、筐体９１自体がグランドとして機能する導体部（金属筐体部）と絶縁体部（絶縁体筐体部）とが組み合わされる構成であってもよい。但し、その場合には、アンテナ部ＡＮが筐体９１の絶縁体部の内面に沿って配設されることが好ましい。

また、上述の実施形態では、アンテナ導体５１がコの字（Ｃ字）状の導体パターンある例を示したが、この構成に限定されるものではない。アンテナ導体５１の平面形状は、アンテナの放射素子を構成できる範囲において、適宜変更可能である。さらに、アンテナ部ＡＮの構造についても、導体パターンで構成されるものに限定されるものではない。さらに、周波数帯もUHF帯に限定されない。

上述の実施形態では、整合回路部ＩＭが、リアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を含むπ形回路で構成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。整合回路部ＩＭの構成は適宜変更可能であり、例えばＴ形回路で構成されていてもよい。また、リアクタンス素子の個数、種類、リアクタンス値等については、給電回路とアンテナ部ＡＮとのインピーダンスマッチングおよびアンテナの周波数特性の設定に必要な範囲において、適宜変更可能である。

また、上述の実施形態では、リアクタンス素子Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を有する整合回路部ＩＭを示したが、この構成に限定されるものではない。導体パターン等によってインダクタやキャパシタ等を形成し、それらを組み合わせることにより、整合回路部ＩＭを構成してもよい。

また、上述の実施形態では、アンテナ素子の伝送線路部ＳＬが、第２グランド導体２１，２２が信号導体３１を挟んだ構成のトリプレート型のストリップライン構造である例を示したが、この構成に限定されるものではない。伝送線路部ＳＬは、１つの第２グランド導体と信号導体３１とで構成されるマイクロストリップライン構造やコプレーナライン構造であってもよい。また、伝送線路部ＳＬは第２グランド導体を有さず、信号導体３１のみで構成されていてもよい。

なお、上述の実施形態では、信号導体３１が基板１０（樹脂基材層１２）の長手方向に延伸する導体パターンである例について示したが、この構成に限定されるものではない。信号導体３１の基板１０に対する延伸方向は適宜変更可能である。また、上述の実施形態では、伝送線路部ＳＬが基板１０の長手方向に延伸する構成について示したが、この構成に限定されるものではない。伝送線路部ＳＬの形状についても、基板１０の長手方向に延伸するような直線状に限定されず、適宜変更可能である。

上述の実施形態では、接続部ＣＮ（コネクタ６１または接続用電極４６）が基板１０の長手方向の端部（伝送線路部ＳＬの端部）付近に設けられる構成例を示したが、この構成に限定されるものではない。接続部ＣＮの位置は適宜変更可能であり、伝送線路部ＳＬの中央に設けられていてもよい。

また、第１・２の実施形態では、接続部ＣＮ（コネクタ６１または接続用電極４６）近傍の伝送線路部ＳＬが折り曲げられている例を示したが、この構成に限定されるものではない。但し、上述の通り、アンテナ素子は、接続部ＣＮ近傍の伝送線路部ＳＬが折り曲げられている構造が好ましい。

ＡＮ…アンテナ部
ＩＭ…整合回路部
ＳＬ…伝送線路部
ＣＮ…接続部
ＡＮＴ…アンテナ
ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３，ＡＰ４，ＡＰ５，ＡＰ６…開口部
Ｄ…間隙
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ４１，Ｖ４２…層間接続導体
ＶＳ１…基板１０の第１主面
ＶＳ２…基板１０の第２主面
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３…リアクタンス素子
ＣＡ…筐体内面配設領域
１，２…保護層
１０…基板
１１，１２，１３…樹脂基材層
２１，２２…第２グランド導体
３１…信号導体
４１，４２，４３，４４，４５…導体
４６…接続用電極
４７，４８…グランド接続部
５１…アンテナ導体
６１…コネクタ
６２…レセプタクル
６３，６４…接続子
７１…回路基板
７２，７３，７４，７５，７６，７７，７９…導体
７８…内部導体
８１…接着部材
８２，８３…導電性部材
８４…接続導体
８５，８６…表面実装部品
９１…筐体
９２…第１グランド導体
１０１，１０２，１０３…アンテナ素子

Claims

アンテナ素子と、回路基板と、前記アンテナ素子および前記回路基板を内部に収納する筐体と、を備える電子機器であって、
前記筐体の内面と前記回路基板との間には、間隙が形成され、
前記筐体は、第１グランド導体を有し、
前記アンテナ素子は、
アンテナ部と、
前記アンテナ部に接続される整合回路部と、
前記整合回路部に接続される伝送線路部と、
前記伝送線路部に設けられ、前記回路基板に形成される回路に接続される接続部と、
を有し、
前記アンテナ部、前記整合回路部、前記伝送線路部および前記接続部は、一つの基板に設けられ、
前記アンテナ素子の少なくとも一部は前記筐体の内面に沿って配設され、
前記整合回路部または前記伝送線路部の少なくとも一方は、第２グランド導体を有し、前記筐体の内面に沿って配設される領域の表面の少なくとも一部に、前記第２グランド導体を前記第１グランド導体に導通させるグランド接続部を有することを特徴とする、電子機器。
少なくとも前記アンテナ部が設けられる部分の前記基板は、可撓性を有し、
前記アンテナ部は、曲げられた状態で、前記筐体の内面に沿って配設されている、請求項１に記載の電子機器。
少なくとも前記接続部近傍の前記基板は、可撓性を有し、
前記接続部近傍の前記伝送線路部は、折り曲げられている、請求項１または２に記載の電子機器。
前記アンテナ素子は、前記接続部近傍以外が、前記筐体の内面に沿って配設され、前記接続部のみで前記回路基板に形成される前記回路に接続される、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
電子機器の筐体の内面に設けられるアンテナ素子であって、
アンテナ部と、
前記アンテナ部に接続される整合回路部と、
前記整合回路部に接続される伝送線路部と、
前記伝送線路部に設けられ、前記回路基板に形成される回路に接続される接続部と、
を有し、
前記アンテナ部、前記整合回路部、前記伝送線路部および前記接続部は、一つの基板に設けられ、
前記整合回路部または前記伝送線路部の少なくとも一方は、グランド導体を有し、前記グランド導体に導通するグランド接続部を表面に有することを特徴とする、アンテナ素子。