JP3960115B2 - 携帯用電力増幅器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯機器等に使用される携帯用電力増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯機器等に使用される携帯用電力増幅器は、携帯機器という制約もあって放熱効率の良い大型のものは使用できず、簡易なものであった。即ち、携帯電話機等に代表される携帯可能な外装ケース内に、図７に示すようなプリント基板１が載置され、このプリント基板１の上面に電力増幅器２が装着されていた。そして、この電力増幅器２から放出される熱はスルーホール３を介して、プリント基板１の裏面に設けられたパターン４から放出させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、放熱板として許されるパターン４の大きさが限られており、充分な放熱性能が得られなかった。かといって、専用の大型の放熱板を使用すれば、それだけで大型化となり携帯用としては不向きであった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するもので、携帯機器の大きさを変えることなく放熱効率の良好な携帯用電力増幅器を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の携帯用電力増幅器は、携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられた構成としたものである。これにより、放熱効率の良好な携帯用電力増幅器が実現できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられたものであり、耐熱部品に部品本来の役目と放熱板の役目を兼ねそなえているので、別に放熱板を設けて携帯機器を大きくすること無く良好な放熱効果が得られる。また、小型化も実現できる。
【０００７】
また、電力増幅器はプリント基板上に装着されているので、熱伝導材としてのプリントパターンを自由に使用することができ、製作が容易である。
【０００８】
更に、プリント基板上に放熱板を設ける必要が無く、プリント基板の配線設計が容易になるとともに低価格化に貢献できる。
【０００９】
また、シールドケースの働きに加えて放熱の働きもするので良好な放熱効果が得られる。さらに、シールドケースの側面に設けられたバリのためプリント基板の側面に設けられた半田付部とシールドケースの側面との間に隙間が形成され、この隙間に半田が毛細管現象で確実に充填される。従って、大面積で半田付部からシールドケースに接続されるので、この部分の熱抵抗が小さくなり、放熱効率が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、シールドケースの側面は天面に比べて粗面とした請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、粗面を形成しているので、放熱の表面積が増え、放熱効率が向上する。また、シールドケースの天面は側面に比べて平坦であるので、ノズル等を使って真空吸着し易い。更に、美観上も優れている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、シールドケースの天面を切り起こして電力増幅器の天面に当接させた請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、シールドケースの働きに加えて放熱の働きもするので小型化を図ることができる。また、電力増幅器の天面からも直接シールドケースと熱的に接続されるので、熱抵抗が小さくなり放熱効率が向上する。
【００１２】
請求項４に記載の発明におけるプリント基板には高周波回路を設けるとともに、シールドケースの天面を切り曲げて前記電力増幅器と前記高周波回路との間を仕切り、前記シールドケースの切り曲げによって生じた孔を前記電力増幅器側に形成した請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、この電力増幅器の上方には孔が開いているので、この孔からの放熱をすることができ、放熱効率が向上する。また、高周波回路との間には仕切り板が設けられているので、高周波回路に与える熱的な悪影響は少なくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、高周波回路が設けられた側であって、シールドケースの側板に空気が流入する流入孔を設けるとともに、電力増幅器の天面に前記空気の流出孔が設けられた請求項４に記載の携帯用電力増幅器であり、外部の空気が流入孔から流入し高周波回路部を通って流出孔から流出するので、高周波回路を冷却することができ、高周波回路の熱による性能の悪化を防止することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明の高周波回路は、電圧制御発振器とした請求項４に記載の携帯用電力増幅器であり、仕切り板の作用により、電圧制御発振器は熱の影響を受けにくくなるので、周波数ずれや、フェーズノイズの悪化や、レベル変動や、発振ストップなどの悪影響が少なくなる。
【００１５】
請求項７に記載の発明の耐熱部品は、基板の端部と、この端部上方に設けられたシールドカバーの端部との間には隙間を設けた請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、これによりこの隙間から外部の空気が流入、流出するので、電力増幅器を冷却することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明のプリント基板は、隙間が電力増幅器の上方と下方に設けられるように配置された請求項７に記載の携帯用電力増幅器であり、電力増幅器の上方と下方に隙間が設けられているので、空気が電力増幅器の下方の隙間から入り、上方の隙間から出て行くので、電力増幅器を冷却することができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、音声入力器と、この音声入力器の上方に設けられた音声出力器とを有し、プリント基板は前記音声入力器と音声出力器との間に設けられた請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、これにより音声入力器用の孔から外装ケース内に外気が流入し、音声出力器の孔から加熱された空気が流出するので電力増幅器を冷却することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、携帯用電力増幅器を使用した携帯電話機を例にして説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
先ず図６から先に説明する。図６は本実施の形態１における携帯用電力増幅器が用いられた携帯電話機のブロック図である。
【００２０】
図６において、１１はアンテナであり、このアンテナ１１はアンテナスイッチ１２の共通端子に接続されている。このアンテナスイッチ１２は３つの出力と、１つの入力を有しており、それを適宜切り替えるようになっている。第１の出力はＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯を通過させる帯域通過フィルタ１３と、低雑音増幅器（以下、ＬＮＡ）１４を介してＧＳＭ帯の直交復調器１５に入力され、その出力はＤＣオフセットキャンセラ１６の入力に接続される。また、直交復調器１５のもう１つの入力には電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ）１７の第１の出力が接続されている。
【００２１】
アンテナスイッチ１２の第２の出力はＤＣＳ（１８００ＭＨｚ）帯を通過させる帯域通過フィルタ１８と、ＬＮＡ１９を介してＤＣＳ帯の直交復調器２０に入力され、その出力はＤＣオフセットキャンセラ１６の入力に接続される。また、直交復調器２０のもう１つの入力にはＶＣＯ１７の第２の出力が接続されている。
【００２２】
アンテナスイッチ１２の第３の出力はＰＣＳ（１９００ＭＨｚ）帯を通過させる帯域通過フィルタ２１と、ＬＮＡ２２を介してＰＣＳ帯の直交復調器２３に入力され、その出力はＤＣオフセットキャンセラ１６の入力に接続される。また、直交復調器２３のもう１つの入力にはＶＣＯ１７の第３の出力が接続されている。
【００２３】
ＤＣオフセットキャンセラ１６の出力は、ベースバンド信号処理回路やＡＤ変換回路やＤＡ変換回路が含まれた処理回路２４に入力される。
【００２４】
また、処理回路２４の出力は直交変調器２５を介してＰＬＬ回路２６に接続されている。そして、このＰＬＬ回路２６の出力はＶＣＯ１７に接続されてＶＣＯ１７を制御する。ＶＣＯ１７の出力は電力増幅器（以下、ＰＡ）２７を介してアンテナスイッチ１２の入力に接続されている。また、ＰＡ２７の出力レベルはパワー検出回路２８で検出されて処理回路２４にフィードバックされる。
【００２５】
ここで、ＰＡ２７は略３ｍＷの入力を略１３００倍に増幅して、略４Ｗの信号を出力する。従って、このＰＡ２７は大電力を必要とし、効率良い出力を得るためにその放熱が課題となる。そこで本発明は主に、ＰＡ２７を中心として、ＶＣＯ１７、アンテナスイッチ１２、アンテナ１１近傍を重点に説明することになる。
【００２６】
図１は、実施の形態１における携帯電話機の要部断面図である。図１において、３１はプリント基板であり、このプリント基板３１の表面には、ＰＡ２７と、アンテナスイッチ１２と、アンテナ１１に接続されるコネクタ３２と、ＶＣＯ１７とが装着されている。３３はＰＡ２７とＶＣＯ１７との間に立設されるとともに熱的に両者を分離した金属製の仕切り板である。これは、ＶＣＯ１７の周波数ずれ、レベル変動、フェーズノイズ、発振ストップ等の悪影響を与えないようにするために設けられたものである。
【００２７】
ＰＡ２７から放出される熱はスルーホール３４を介してプリント基板３１の裏面に形成されたパターン（熱伝導材の一例として用いた）３５に接続される。このパターン３５はＰＡ２７に隣接して設けられたアンテナスイッチ（耐熱部品）１２の外装と、このアンテナスイッチ１２に隣接して設けられるとともにアンテナ１１が接続されるコネクタ３２に接続されている。
【００２８】
このようにアンテナスイッチ１２とコネクタ３２をＰＡ２７の近傍に設けることにより、パターン３５の熱抵抗は小さくなり、アンテナ１１やアンテナスイッチ１２から効率良くＰＡ２７の熱を放熱することができる。なお、パターン３５は熱抵抗を小さくするためなるべく太くすることが望ましい。また、同様の理由で、スルーホール３４もなるべく多く設けることが望ましい。
【００２９】
なお、プリント基板に多層基板を用いたときは熱抵抗を小さくするために、パターン３５は第１層目に設けることが望ましい。また、図１には外装ケースは記載されていないが実際にはプリント基板３１を覆う外装ケースを有している。
【００３０】
ここでは、アンテナ１１はロッドアンテナを用いたが、これはチップ部品で形成されたアンテナであっても良い。
【００３１】
また、パターン３５の表面は予めバフ研磨や化学研磨処理などによりその表面を荒くしておく。これによって銅箔３５においても放熱し易くなる。
【００３２】
さらに、ＰＡ２７の近傍にチップコンデンサ３６が装着されている。このチップコンデンサ３６は電流遮断用コンデンサかあるいは電源のノイズを落とすためのコンデンサ（以降バイパスコンデンサという）としておく。チップコンデンサ３６は、ＰＡ２７の近傍に装着されているのでその熱によってその容量値は変化する。しかしこのチップコンデンサ３６は電流を遮断する機能を果すコンデンサかあるいはノイズを落とす機能を果すバイパスコンデンサであるので、容量値が変化してもその働きが阻害されることはない。従ってＰＡ２７の近傍に実装したチップコンデンサ３６で、ＰＡ２７の熱の放熱を行わせることができるものである。
【００３３】
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２における携帯電話機の要部断面図である。図２において、４１はプリント基板であり、このプリント基板４１の側面には半田付部４２が設けられている。また、プリント基板４１の表面には、ＰＡ２７と、アンテナスイッチ１２と、ＶＣＯ１７とが装着されている。４３は、このプリント基板４１の部品面全体を覆う金属製のシールドケースである。そして、ＰＡ２７から放出される熱はスルーホール４４を介してプリント基板４１の裏面に形成されたパターン４５に接続される。このパターン４５は半田付部４２に接続されている。このようにして、パターン４５はアンテナスイッチ１２の外装と、このアンテナスイッチ１２と、半田付部４２を介してシールドケース４３に接続される。
【００３４】
このようにして、ＰＡ２７による発熱は、電子部品をシールドする目的で設けられたシールドケース４３と、アンテナスイッチ１２の外装と、アンテナスイッチ１２から効率良く放熱することができる。なお、パターン４５は熱抵抗を小さくするためなるべく太くすることが望ましい。また、同様の理由で、スルーホール４４もなるべく多く設けることが望ましい。ここで、アンテナスイッチ１２は半田付部４２の近傍に設けられるとともに、ＰＡ２７に隣接して設けられている。
【００３５】
なお、プリント基板４１に多層基板を用いたときは熱抵抗を小さくするために、パターン４５は第１層目に設けることが望ましい。また、図２には外装ケースは記載されていないが実際にはシールドケース４３を覆う外装ケースを有している。
【００３６】
また、シールドケース４３の天面４７であって、ＰＡ２７側を切り曲げて仕切り板４８を形成し、この仕切り板４８でＰＡ２７とＶＣＯ１７とを熱的に分離する。このことにより、ＶＣＯ１７の周波数ずれ、レベル変動、フェーズノイズ、発振ストップ等の悪影響を減少させることができる。また、シールドケース４３のＰＡ２７側に孔４９が形成されるので、この孔４９からもＰＡ２７の発熱を放出することができる。
【００３７】
また、シールドケース４３の天面４７であって、ＰＡ２７の上方を切り起こして舌片５０を形成し、この舌片５０をＰＡ２７の天面に弾性的に当接させている。このことにより、ＰＡ２７での発熱が直接シールドケース４３から放熱することになり、良好な放熱効果が得られる。
【００３８】
更に、シールドケース４３の側面４６を粗面にすることにより、表面積を大きくして放熱効率を向上させている。また天面４７は側面４６に比べて滑らかであるので、ノズル等で真空吸着でき、扱い易いものである。
【００３９】
更にまた、側面４６の端部には半田付部４２に向かってバリ５１を形成しているので、側面４６と半田付部４２との間には隙間５２が形成されることになる。従って、半田付時において半田が毛細管現象でこの隙間５２に充填することになり、パターン４５とシールドケース４３との接続熱抵抗が減少し、放熱効果が向上する。
【００４０】
このシールドケース４３の製造方法は、金属板をパンチで切断することにより、側面４６の端部にバリ５１を形成することができる。次に、切断方向に９０度折り曲げることにより、側面４６が形成される。
【００４１】
５３は、ＶＣＯ１７側の半田付部４２側に設けられるとともに外部の空気が流入する流入孔であり、５４は、ＰＡ２７側の天面に設けられた流出孔である。従って、外部の冷たい空気が、流入孔５３から流入して、ＰＡ２７で暖められたＶＣＯ１７を冷やして流出孔５４へ出て行く。このようにして、熱によるＶＣＯ１７の性能劣化（フェーズノイズの劣化、発振ストップ、レベル変動、周波数ずれ等）を防いでいる。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は、実施の形態３における携帯電話機の要部断面図である。図３において、６１はプリント基板であり、このプリント基板６１の表面には、ＰＡ２７と、アンテナスイッチ１２と、ＶＣＯ１７とが装着されている。６２と６３は、このプリント基板６１の部品面全体を覆う外装ケースである。そして、ＰＡ２７から放出される熱はスルーホール６４を介してプリント基板６１の裏面に形成されたパターン６５に接続される。このパターン６５は外装ケース６２，６３の表面全体に設けられた熱伝導部材に熱的に接続されている。
【００４３】
従って、パターン６５はＰＡ２７に隣接して設けられたアンテナスイッチ１２の外装と、このアンテナスイッチ１２に隣接して設けられた外装ケース６２，６３の熱伝導部材に接続されることになる。
【００４４】
このように、ＰＡ２７による発熱は、電子部品を保護する目的で設けられた外装ケース６２，６３から放熱される。また、アンテナスイッチ１２と外装ケース６２，６３との接続点６６をＰＡ２７の近傍に設けることにより、パターン６５の引き回しが少なくなる。従って、熱抵抗は小さくなり、外装ケース６２，６３やアンテナスイッチ１２から効率良くＰＡ２７の熱を放熱することができる。なお、パターン６５は熱抵抗を小さくするためなるべく太くすることが望ましい。また、同様の理由で、スルーホール６４もなるべく多く設けることが望ましい。
【００４５】
なお、プリント基板６１に多層基板を用いたときは熱抵抗を小さくするために、パターン６５は第１層目に設けることが望ましい。
【００４６】
次に図４は実施の形態３における携帯電話機の要部断面図である。図４において、７０は音声入力器であり、この音声入力器７０に対向するように外装ケース６３に孔７１が設けられている。また７２は音声出力器であり、この音声出力器７２に対向するように外装ケース６３上には孔７３が設けられ、音声入力器７０と音声出力器７２との間に電力増幅器２７を設けている。
【００４７】
このような携帯電話は、音声入力器７０を口に近づけ、音声出力器７２を耳に近づけて使用されるので、音声入力器７０が電力増幅器２７の下方となり、かつ、音声出力器７２が電力増幅器２７の上方となるようにして使用されることとなる。そこでそれぞれの音声入力器７０、音声出力器７２に対向して孔７１，７３が設けられているので、空気は下方の音声入力器７０側の孔７１から流入し、音声出力器７２側の孔７３から流出する。これによって音声入力器７０の孔７１から外装ケース６２，６３内に外気が流入し、音声出力器７２の孔７３から加熱された空気が流出するので電力増幅器２７を冷却することができる。
【００４８】
なお、電力増幅器には図２に示される隙間５２をその上方と下方となるように設けておくとさらに電力増幅器２７を冷却することができる。
【００４９】
（実施の形態４）
図５は、実施の形態４における携帯用電力増幅器のＰＡ２７周辺のブロック図である。図５において、８０はＰＡ２７の入力端子であり、ＶＣＯ１７の出力が接続されている。この入力端子８０にはＰＡ２７に対して直列に設けられたインダクタ８１と、ＰＡ２７に対して並列に構成されたチップコンデンサ８２から構成された整合回路が接続されている。この整合回路ではＶＣＯ１７側のインピーダンスとＰＡ２７の整合をとるようにそれらの定数を決定している。
【００５０】
次にＰＡ２７の出力には、このＰＡ２７と直列に設けられたインダクタ８３とＰＡ２７と並列に設けられたチップコンデンサ８４とからなる第二の整合回路が接続されている。
【００５１】
なお、実施の形態４においてはこれらのチップコンデンサ８２，８４はそれぞれリフロー半田付けによって装着されている。これはリフロー半田付けにおけるセルフアライメント効果によって、実装パターン位置に精度良く半田付けされ、不要なインダクタンス等を有することがないので、優れた特性を有した電力増幅をすることができ、優れた特性を有した携帯用電力増幅器を得ることができる。
【００５２】
この整合回路の出力は方向性結合器８５に接続されている。この方向性結合器８５の一方の出力はローパスフィルタ８６を介して、出力端子８７に信号が出力される。この出力端子８７はアンテナスイッチ１２の入力に接続されている。また方向性結合器８５の他方の出力は自動電力制御回路８８に接続され、その自動電力制御回路８８の出力はＰＡ２７の電力制御端子２７ａに接続されている。
【００５３】
８９は外部からのＰＡ２７の増幅度を制御する制御端子であり、自動電力制御回路８８に接続されている。また、９０は外部からＰＡ２７の電源のオン・オフを制御する制御端子であり、自動電力制御回路８８の入力に接続されるとともに、この自動電力制御回路８８を介してＰＡ２７の電源制御端子２７ｂに接続されている。
【００５４】
ここで自動電力制御回路８８と電力制御端子２７ａおよび自動電力制御回路８８と電源制御端子２７ｂの間にはチップコンデンサ９１，９２がグランドへ接地されて装着されている。これらのチップコンデンサ９１，９２では電力制御端子２７ａや電源制御端子２７ｂに乗る高周波ノイズ成分を減衰させることができるとともに、ＰＡ２７の近傍に装着されるので、ＰＡ２７から発する熱を放熱することができる。
【００５５】
なお、このチップコンデンサ９１，９２はリフローで半田付けされているので、耐熱性を有しているので、ＰＡ２７の近傍で使用されても問題はない。また、チップコンデンサ９１，９２は、ノイズを減衰させるためのコンデンサ（パスコン）として用いられているので、ＰＡ２７の熱によって容量値が多少変化したとしても高周波ノイズを減衰させる機能が損なわれることはなく、安定した増幅を得ることができる。
【００５６】
次に８２，８４は、整合回路を構成するチップコンデンサである。これらのチップコンデンサ８２，８４の一方の電極はグランドに接地される。このグランドは図２に示されるように、シールドケース４７側に近づく方向へ設けるとともに、近接させて設けておく。こうすることによってＰＡ２７の熱はチップコンデンサ８２，８４に伝えられるが、この熱はグランドからシールドケース４７へと伝わって逃げる。
【００５７】
従ってチップコンデンサ８２，８４の温度上昇が抑えられることとなるので、温度変化による整合回路のインピーダンスの変化を抑えることとなり、ＰＡ２７の発熱による信号の損失を小さくすることができる。
【００５８】
また、整合回路の代わりにローパスフィルタ８６が直接ＰＡ２７の出力に接続される場合があるが、この場合においてもそのローパスフィルタ８６を構成しその一方の電極をグランドに接地されるチップコンデンサについてもシールドケース４７側に近接して配置すると良い。なお、この場合チップコンデンサはリフロー半田付けされ、装着精度は安定するので、安定したカットオフ周波数を有したローパスフィルタを得ることができる。
【００５９】
さらに、チップインダクタ８１，８３やローパスフィルタ８６を構成するインダクタはパターンインダクタとしても良い。この場合、パターンインダクタで放熱することができる。また、パターンインダクタであるので、振動や衝撃等に強く、レーザトリミング等によって所定のインダクタンスに調整することができるので、精度の良い携帯用電力増幅器を得ることができる。
【００６０】
さらにまた、入力端子８０にオープンコレクタ型の発振器の出力等が接続される場合には、この発振器に電力を供給する為に端子８０に直流電流が印加される。この場合、直流電流がＰＡ２７に印加されるのを防止する必要があるので、入力端子８０とＰＡ２７との間に直流電流遮断用のコンデンサを直列に挿入する。このコンデンサは直流を遮断する機能を果せば良いので、ＰＡ２７の発熱による熱で容量値が少々変化しても、直流を遮断する機能は損なわれることなく機能し続ける。また、この直流遮断コンデンサは入力端子８０とＰＡ２７の間に挿入されることとなり、ＰＡ２７に近接して装着されるので、ＰＡ２７の熱を放熱するものである。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明の携帯用電力増幅器によれば、携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられたものであり、耐熱部品に部品本来の役目と放熱板の役目を兼ねそなえているので、別に放熱板を設けて携帯機器を大きくすることなく良好な放熱効果が得られる。また、小型化も実現できる。
【００６２】
また、電力増幅器はプリント基板上に装着されているので、熱伝導材としてのプリントパターンを自由に使用することができ、製作が容易である。
【００６３】
更に、プリント基板上に放熱板を設ける必要が無く、プリント基板の配線設計が容易になるとともに低価格化に貢献できる。
【００６４】
さらにまた、シールドケースの働きに加えて放熱の働きもするので良好な放熱効果が得られる。さらに、シールドケースの側面に設けられたバリのためプリント基板の側面に設けられた半田付部とシールドケースの側面との間に隙間が形成され、この隙間に半田が毛細管現象で確実に充填される。従って、大面積で半田付部からシールドケースに接続されるので、この部分の熱抵抗が小さくなり、放熱効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１における携帯用電力増幅器の要部断面図
【図２】 同、実施の形態２における携帯用電力増幅器の要部断面図
【図３】 同、実施の形態３における携帯用電力増幅器の要部断面図
【図４】 同、実施の形態３における携帯用電力増幅器の他の面から見た要部断面図
【図５】 実施の形態４における電力増幅器近傍のブロック図
【図６】 同、本発明を用いた携帯電話機のブロック図
【図７】 従来の携帯用電力増幅器の要部断面図
【符号の説明】
１２ アンテナスイッチ
１７ ＶＣＯ
２７ ＰＡ
６１ プリント基板
６５ パターン
６２ 外装ケース
６３ 外装ケース
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯機器等に使用される携帯用電力増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯機器等に使用される携帯用電力増幅器は、携帯機器という制約もあって放熱効率の良い大型のものは使用できず、簡易なものであった。即ち、携帯電話機等に代表される携帯可能な外装ケース内に、図７に示すようなプリント基板１が載置され、このプリント基板１の上面に電力増幅器２が装着されていた。そして、この電力増幅器２から放出される熱はスルーホール３を介して、プリント基板１の裏面に設けられたパターン４から放出させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、放熱板として許されるパターン４の大きさが限られており、充分な放熱性能が得られなかった。かといって、専用の大型の放熱板を使用すれば、それだけで大型化となり携帯用としては不向きであった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するもので、携帯機器の大きさを変えることなく放熱効率の良好な携帯用電力増幅器を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の携帯用電力増幅器は、携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられた構成としたものである。これにより、放熱効率の良好な携帯用電力増幅器が実現できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられたものであり、耐熱部品に部品本来の役目と放熱板の役目を兼ねそなえているので、別に放熱板を設けて携帯機器を大きくすること無く良好な放熱効果が得られる。また、小型化も実現できる。
【０００７】
また、電力増幅器はプリント基板上に装着されているので、熱伝導材としてのプリントパターンを自由に使用することができ、製作が容易である。
【０００８】
更に、プリント基板上に放熱板を設ける必要が無く、プリント基板の配線設計が容易になるとともに低価格化に貢献できる。
【０００９】
また、シールドケースの働きに加えて放熱の働きもするので良好な放熱効果が得られる。さらに、シールドケースの側面に設けられたバリのためプリント基板の側面に設けられた半田付部とシールドケースの側面との間に隙間が形成され、この隙間に半田が毛細管現象で確実に充填される。従って、大面積で半田付部からシールドケースに接続されるので、この部分の熱抵抗が小さくなり、放熱効率が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、シールドケースの側面は天面に比べて粗面とした請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、粗面を形成しているので、放熱の表面積が増え、放熱効率が向上する。また、シールドケースの天面は側面に比べて平坦であるので、ノズル等を使って真空吸着し易い。更に、美観上も優れている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、シールドケースの天面を切り起こして電力増幅器の天面に当接させた請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、シールドケースの働きに加えて放熱の働きもするので小型化を図ることができる。また、電力増幅器の天面からも直接シールドケースと熱的に接続されるので、熱抵抗が小さくなり放熱効率が向上する。
【００１２】
請求項４に記載の発明におけるプリント基板には高周波回路を設けるとともに、シールドケースの天面を切り曲げて前記電力増幅器と前記高周波回路との間を仕切り、前記シールドケースの切り曲げによって生じた孔を前記電力増幅器側に形成した請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、この電力増幅器の上方には孔が開いているので、この孔からの放熱をすることができ、放熱効率が向上する。また、高周波回路との間には仕切り板が設けられているので、高周波回路に与える熱的な悪影響は少なくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、高周波回路が設けられた側であって、シールドケースの側板に空気が流入する流入孔を設けるとともに、電力増幅器の天面に前記空気の流出孔が設けられた請求項４に記載の携帯用電力増幅器であり、外部の空気が流入孔から流入し高周波回路部を通って流出孔から流出するので、高周波回路を冷却することができ、高周波回路の熱による性能の悪化を防止することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明の高周波回路は、電圧制御発振器とした請求項４に記載の携帯用電力増幅器であり、仕切り板の作用により、電圧制御発振器は熱の影響を受けにくくなるので、周波数ずれや、フェーズノイズの悪化や、レベル変動や、発振ストップなどの悪影響が少なくなる。
【００１５】
請求項７に記載の発明の耐熱部品は、基板の端部と、この端部上方に設けられたシールドカバーの端部との間には隙間を設けた請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、これによりこの隙間から外部の空気が流入、流出するので、電力増幅器を冷却することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明のプリント基板は、隙間が電力増幅器の上方と下方に設けられるように配置された請求項７に記載の携帯用電力増幅器であり、電力増幅器の上方と下方に隙間が設けられているので、空気が電力増幅器の下方の隙間から入り、上方の隙間から出て行くので、電力増幅器を冷却することができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、音声入力器と、この音声入力器の上方に設けられた音声出力器とを有し、プリント基板は前記音声入力器と音声出力器との間に設けられた請求項１に記載の携帯用電力増幅器であり、これにより音声入力器用の孔から外装ケース内に外気が流入し、音声出力器の孔から加熱された空気が流出するので電力増幅器を冷却することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、携帯用電力増幅器を使用した携帯電話機を例にして説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
先ず図６から先に説明する。図６は本実施の形態１における携帯用電力増幅器が用いられた携帯電話機のブロック図である。
【００２０】
図６において、１１はアンテナであり、このアンテナ１１はアンテナスイッチ１２の共通端子に接続されている。このアンテナスイッチ１２は３つの出力と、１つの入力を有しており、それを適宜切り替えるようになっている。第１の出力はＧＳＭ（９００ＭＨｚ）帯を通過させる帯域通過フィルタ１３と、低雑音増幅器（以下、ＬＮＡ）１４を介してＧＳＭ帯の直交復調器１５に入力され、その出力はＤＣオフセットキャンセラ１６の入力に接続される。また、直交復調器１５のもう１つの入力には電圧制御発振器（以下、ＶＣＯ）１７の第１の出力が接続されている。
【００２１】
アンテナスイッチ１２の第２の出力はＤＣＳ（１８００ＭＨｚ）帯を通過させる帯域通過フィルタ１８と、ＬＮＡ１９を介してＤＣＳ帯の直交復調器２０に入力され、その出力はＤＣオフセットキャンセラ１６の入力に接続される。また、直交復調器２０のもう１つの入力にはＶＣＯ１７の第２の出力が接続されている。
【００２２】
アンテナスイッチ１２の第３の出力はＰＣＳ（１９００ＭＨｚ）帯を通過させる帯域通過フィルタ２１と、ＬＮＡ２２を介してＰＣＳ帯の直交復調器２３に入力され、その出力はＤＣオフセットキャンセラ１６の入力に接続される。また、直交復調器２３のもう１つの入力にはＶＣＯ１７の第３の出力が接続されている。
【００２３】
ＤＣオフセットキャンセラ１６の出力は、ベースバンド信号処理回路やＡＤ変換回路やＤＡ変換回路が含まれた処理回路２４に入力される。
【００２４】
また、処理回路２４の出力は直交変調器２５を介してＰＬＬ回路２６に接続されている。そして、このＰＬＬ回路２６の出力はＶＣＯ１７に接続されてＶＣＯ１７を制御する。ＶＣＯ１７の出力は電力増幅器（以下、ＰＡ）２７を介してアンテナスイッチ１２の入力に接続されている。また、ＰＡ２７の出力レベルはパワー検出回路２８で検出されて処理回路２４にフィードバックされる。
【００２５】
ここで、ＰＡ２７は略３ｍＷの入力を略１３００倍に増幅して、略４Ｗの信号を出力する。従って、このＰＡ２７は大電力を必要とし、効率良い出力を得るためにその放熱が課題となる。そこで本発明は主に、ＰＡ２７を中心として、ＶＣＯ１７、アンテナスイッチ１２、アンテナ１１近傍を重点に説明することになる。
【００２６】
図１は、実施の形態１における携帯電話機の要部断面図である。図１において、３１はプリント基板であり、このプリント基板３１の表面には、ＰＡ２７と、アンテナスイッチ１２と、アンテナ１１に接続されるコネクタ３２と、ＶＣＯ１７とが装着されている。３３はＰＡ２７とＶＣＯ１７との間に立設されるとともに熱的に両者を分離した金属製の仕切り板である。これは、ＶＣＯ１７の周波数ずれ、レベル変動、フェーズノイズ、発振ストップ等の悪影響を与えないようにするために設けられたものである。
【００２７】
ＰＡ２７から放出される熱はスルーホール３４を介してプリント基板３１の裏面に形成されたパターン（熱伝導材の一例として用いた）３５に接続される。このパターン３５はＰＡ２７に隣接して設けられたアンテナスイッチ（耐熱部品）１２の外装と、このアンテナスイッチ１２に隣接して設けられるとともにアンテナ１１が接続されるコネクタ３２に接続されている。
【００２８】
このようにアンテナスイッチ１２とコネクタ３２をＰＡ２７の近傍に設けることにより、パターン３５の熱抵抗は小さくなり、アンテナ１１やアンテナスイッチ１２から効率良くＰＡ２７の熱を放熱することができる。なお、パターン３５は熱抵抗を小さくするためなるべく太くすることが望ましい。また、同様の理由で、スルーホール３４もなるべく多く設けることが望ましい。
【００２９】
なお、プリント基板に多層基板を用いたときは熱抵抗を小さくするために、パターン３５は第１層目に設けることが望ましい。また、図１には外装ケースは記載されていないが実際にはプリント基板３１を覆う外装ケースを有している。
【００３０】
ここでは、アンテナ１１はロッドアンテナを用いたが、これはチップ部品で形成されたアンテナであっても良い。
【００３１】
また、パターン３５の表面は予めバフ研磨や化学研磨処理などによりその表面を荒くしておく。これによって銅箔３５においても放熱し易くなる。
【００３２】
さらに、ＰＡ２７の近傍にチップコンデンサ３６が装着されている。このチップコンデンサ３６は電流遮断用コンデンサかあるいは電源のノイズを落とすためのコンデンサ（以降バイパスコンデンサという）としておく。チップコンデンサ３６は、ＰＡ２７の近傍に装着されているのでその熱によってその容量値は変化する。しかしこのチップコンデンサ３６は電流を遮断する機能を果すコンデンサかあるいはノイズを落とす機能を果すバイパスコンデンサであるので、容量値が変化してもその働きが阻害されることはない。従ってＰＡ２７の近傍に実装したチップコンデンサ３６で、ＰＡ２７の熱の放熱を行わせることができるものである。
【００３３】
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２における携帯電話機の要部断面図である。図２において、４１はプリント基板であり、このプリント基板４１の側面には半田付部４２が設けられている。また、プリント基板４１の表面には、ＰＡ２７と、アンテナスイッチ１２と、ＶＣＯ１７とが装着されている。４３は、このプリント基板４１の部品面全体を覆う金属製のシールドケースである。そして、ＰＡ２７から放出される熱はスルーホール４４を介してプリント基板４１の裏面に形成されたパターン４５に接続される。このパターン４５は半田付部４２に接続されている。このようにして、パターン４５はアンテナスイッチ１２の外装と、このアンテナスイッチ１２と、半田付部４２を介してシールドケース４３に接続される。
【００３４】
このようにして、ＰＡ２７による発熱は、電子部品をシールドする目的で設けられたシールドケース４３と、アンテナスイッチ１２の外装と、アンテナスイッチ１２から効率良く放熱することができる。なお、パターン４５は熱抵抗を小さくするためなるべく太くすることが望ましい。また、同様の理由で、スルーホール４４もなるべく多く設けることが望ましい。ここで、アンテナスイッチ１２は半田付部４２の近傍に設けられるとともに、ＰＡ２７に隣接して設けられている。
【００３５】
なお、プリント基板４１に多層基板を用いたときは熱抵抗を小さくするために、パターン４５は第１層目に設けることが望ましい。また、図２には外装ケースは記載されていないが実際にはシールドケース４３を覆う外装ケースを有している。
【００３６】
また、シールドケース４３の天面４７であって、ＰＡ２７側を切り曲げて仕切り板４８を形成し、この仕切り板４８でＰＡ２７とＶＣＯ１７とを熱的に分離する。このことにより、ＶＣＯ１７の周波数ずれ、レベル変動、フェーズノイズ、発振ストップ等の悪影響を減少させることができる。また、シールドケース４３のＰＡ２７側に孔４９が形成されるので、この孔４９からもＰＡ２７の発熱を放出することができる。
【００３７】
また、シールドケース４３の天面４７であって、ＰＡ２７の上方を切り起こして舌片５０を形成し、この舌片５０をＰＡ２７の天面に弾性的に当接させている。このことにより、ＰＡ２７での発熱が直接シールドケース４３から放熱することになり、良好な放熱効果が得られる。
【００３８】
更に、シールドケース４３の側面４６を粗面にすることにより、表面積を大きくして放熱効率を向上させている。また天面４７は側面４６に比べて滑らかであるので、ノズル等で真空吸着でき、扱い易いものである。
【００３９】
更にまた、側面４６の端部には半田付部４２に向かってバリ５１を形成しているので、側面４６と半田付部４２との間には隙間５２が形成されることになる。従って、半田付時において半田が毛細管現象でこの隙間５２に充填することになり、パターン４５とシールドケース４３との接続熱抵抗が減少し、放熱効果が向上する。
【００４０】
このシールドケース４３の製造方法は、金属板をパンチで切断することにより、側面４６の端部にバリ５１を形成することができる。次に、切断方向に９０度折り曲げることにより、側面４６が形成される。
【００４１】
５３は、ＶＣＯ１７側の半田付部４２側に設けられるとともに外部の空気が流入する流入孔であり、５４は、ＰＡ２７側の天面に設けられた流出孔である。従って、外部の冷たい空気が、流入孔５３から流入して、ＰＡ２７で暖められたＶＣＯ１７を冷やして流出孔５４へ出て行く。このようにして、熱によるＶＣＯ１７の性能劣化（フェーズノイズの劣化、発振ストップ、レベル変動、周波数ずれ等）を防いでいる。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は、実施の形態３における携帯電話機の要部断面図である。図３において、６１はプリント基板であり、このプリント基板６１の表面には、ＰＡ２７と、アンテナスイッチ１２と、ＶＣＯ１７とが装着されている。６２と６３は、このプリント基板６１の部品面全体を覆う外装ケースである。そして、ＰＡ２７から放出される熱はスルーホール６４を介してプリント基板６１の裏面に形成されたパターン６５に接続される。このパターン６５は外装ケース６２，６３の表面全体に設けられた熱伝導部材に熱的に接続されている。
【００４３】
従って、パターン６５はＰＡ２７に隣接して設けられたアンテナスイッチ１２の外装と、このアンテナスイッチ１２に隣接して設けられた外装ケース６２，６３の熱伝導部材に接続されることになる。
【００４４】
このように、ＰＡ２７による発熱は、電子部品を保護する目的で設けられた外装ケース６２，６３から放熱される。また、アンテナスイッチ１２と外装ケース６２，６３との接続点６６をＰＡ２７の近傍に設けることにより、パターン６５の引き回しが少なくなる。従って、熱抵抗は小さくなり、外装ケース６２，６３やアンテナスイッチ１２から効率良くＰＡ２７の熱を放熱することができる。なお、パターン６５は熱抵抗を小さくするためなるべく太くすることが望ましい。また、同様の理由で、スルーホール６４もなるべく多く設けることが望ましい。
【００４５】
なお、プリント基板６１に多層基板を用いたときは熱抵抗を小さくするために、パターン６５は第１層目に設けることが望ましい。
【００４６】
次に図４は実施の形態３における携帯電話機の要部断面図である。図４において、７０は音声入力器であり、この音声入力器７０に対向するように外装ケース６３に孔７１が設けられている。また７２は音声出力器であり、この音声出力器７２に対向するように外装ケース６３上には孔７３が設けられ、音声入力器７０と音声出力器７２との間に電力増幅器２７を設けている。
【００４７】
このような携帯電話は、音声入力器７０を口に近づけ、音声出力器７２を耳に近づけて使用されるので、音声入力器７０が電力増幅器２７の下方となり、かつ、音声出力器７２が電力増幅器２７の上方となるようにして使用されることとなる。そこでそれぞれの音声入力器７０、音声出力器７２に対向して孔７１，７３が設けられているので、空気は下方の音声入力器７０側の孔７１から流入し、音声出力器７２側の孔７３から流出する。これによって音声入力器７０の孔７１から外装ケース６２，６３内に外気が流入し、音声出力器７２の孔７３から加熱された空気が流出するので電力増幅器２７を冷却することができる。
【００４８】
なお、電力増幅器には図２に示される隙間５２をその上方と下方となるように設けておくとさらに電力増幅器２７を冷却することができる。
【００４９】
（実施の形態４）
図５は、実施の形態４における携帯用電力増幅器のＰＡ２７周辺のブロック図である。図５において、８０はＰＡ２７の入力端子であり、ＶＣＯ１７の出力が接続されている。この入力端子８０にはＰＡ２７に対して直列に設けられたインダクタ８１と、ＰＡ２７に対して並列に構成されたチップコンデンサ８２から構成された整合回路が接続されている。この整合回路ではＶＣＯ１７側のインピーダンスとＰＡ２７の整合をとるようにそれらの定数を決定している。
【００５０】
次にＰＡ２７の出力には、このＰＡ２７と直列に設けられたインダクタ８３とＰＡ２７と並列に設けられたチップコンデンサ８４とからなる第二の整合回路が接続されている。
【００５１】
なお、実施の形態４においてはこれらのチップコンデンサ８２，８４はそれぞれリフロー半田付けによって装着されている。これはリフロー半田付けにおけるセルフアライメント効果によって、実装パターン位置に精度良く半田付けされ、不要なインダクタンス等を有することがないので、優れた特性を有した電力増幅をすることができ、優れた特性を有した携帯用電力増幅器を得ることができる。
【００５２】
この整合回路の出力は方向性結合器８５に接続されている。この方向性結合器８５の一方の出力はローパスフィルタ８６を介して、出力端子８７に信号が出力される。この出力端子８７はアンテナスイッチ１２の入力に接続されている。また方向性結合器８５の他方の出力は自動電力制御回路８８に接続され、その自動電力制御回路８８の出力はＰＡ２７の電力制御端子２７ａに接続されている。
【００５３】
８９は外部からのＰＡ２７の増幅度を制御する制御端子であり、自動電力制御回路８８に接続されている。また、９０は外部からＰＡ２７の電源のオン・オフを制御する制御端子であり、自動電力制御回路８８の入力に接続されるとともに、この自動電力制御回路８８を介してＰＡ２７の電源制御端子２７ｂに接続されている。
【００５４】
ここで自動電力制御回路８８と電力制御端子２７ａおよび自動電力制御回路８８と電源制御端子２７ｂの間にはチップコンデンサ９１，９２がグランドへ接地されて装着されている。これらのチップコンデンサ９１，９２では電力制御端子２７ａや電源制御端子２７ｂに乗る高周波ノイズ成分を減衰させることができるとともに、ＰＡ２７の近傍に装着されるので、ＰＡ２７から発する熱を放熱することができる。
【００５５】
なお、このチップコンデンサ９１，９２はリフローで半田付けされているので、耐熱性を有しているので、ＰＡ２７の近傍で使用されても問題はない。また、チップコンデンサ９１，９２は、ノイズを減衰させるためのコンデンサ（パスコン）として用いられているので、ＰＡ２７の熱によって容量値が多少変化したとしても高周波ノイズを減衰させる機能が損なわれることはなく、安定した増幅を得ることができる。
【００５６】
次に８２，８４は、整合回路を構成するチップコンデンサである。これらのチップコンデンサ８２，８４の一方の電極はグランドに接地される。このグランドは図２に示されるように、シールドケース４７側に近づく方向へ設けるとともに、近接させて設けておく。こうすることによってＰＡ２７の熱はチップコンデンサ８２，８４に伝えられるが、この熱はグランドからシールドケース４７へと伝わって逃げる。
【００５７】
従ってチップコンデンサ８２，８４の温度上昇が抑えられることとなるので、温度変化による整合回路のインピーダンスの変化を抑えることとなり、ＰＡ２７の発熱による信号の損失を小さくすることができる。
【００５８】
また、整合回路の代わりにローパスフィルタ８６が直接ＰＡ２７の出力に接続される場合があるが、この場合においてもそのローパスフィルタ８６を構成しその一方の電極をグランドに接地されるチップコンデンサについてもシールドケース４７側に近接して配置すると良い。なお、この場合チップコンデンサはリフロー半田付けされ、装着精度は安定するので、安定したカットオフ周波数を有したローパスフィルタを得ることができる。
【００５９】
さらに、チップインダクタ８１，８３やローパスフィルタ８６を構成するインダクタはパターンインダクタとしても良い。この場合、パターンインダクタで放熱することができる。また、パターンインダクタであるので、振動や衝撃等に強く、レーザトリミング等によって所定のインダクタンスに調整することができるので、精度の良い携帯用電力増幅器を得ることができる。
【００６０】
さらにまた、入力端子８０にオープンコレクタ型の発振器の出力等が接続される場合には、この発振器に電力を供給する為に端子８０に直流電流が印加される。この場合、直流電流がＰＡ２７に印加されるのを防止する必要があるので、入力端子８０とＰＡ２７との間に直流電流遮断用のコンデンサを直列に挿入する。このコンデンサは直流を遮断する機能を果せば良いので、ＰＡ２７の発熱による熱で容量値が少々変化しても、直流を遮断する機能は損なわれることなく機能し続ける。また、この直流遮断コンデンサは入力端子８０とＰＡ２７の間に挿入されることとなり、ＰＡ２７に近接して装着されるので、ＰＡ２７の熱を放熱するものである。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明の携帯用電力増幅器によれば、携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられたものであり、耐熱部品に部品本来の役目と放熱板の役目を兼ねそなえているので、別に放熱板を設けて携帯機器を大きくすることなく良好な放熱効果が得られる。また、小型化も実現できる。
【００６２】
また、電力増幅器はプリント基板上に装着されているので、熱伝導材としてのプリントパターンを自由に使用することができ、製作が容易である。
【００６３】
更に、プリント基板上に放熱板を設ける必要が無く、プリント基板の配線設計が容易になるとともに低価格化に貢献できる。
【００６４】
さらにまた、シールドケースの働きに加えて放熱の働きもするので良好な放熱効果が得られる。さらに、シールドケースの側面に設けられたバリのためプリント基板の側面に設けられた半田付部とシールドケースの側面との間に隙間が形成され、この隙間に半田が毛細管現象で確実に充填される。従って、大面積で半田付部からシールドケースに接続されるので、この部分の熱抵抗が小さくなり、放熱効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１における携帯用電力増幅器の要部断面図
【図２】 同、実施の形態２における携帯用電力増幅器の要部断面図
【図３】 同、実施の形態３における携帯用電力増幅器の要部断面図
【図４】 同、実施の形態３における携帯用電力増幅器の他の面から見た要部断面図
【図５】 実施の形態４における電力増幅器近傍のブロック図
【図６】 同、本発明を用いた携帯電話機のブロック図
【図７】 従来の携帯用電力増幅器の要部断面図
【符号の説明】
１２ アンテナスイッチ
１７ ＶＣＯ
２７ ＰＡ
６１ プリント基板
６５ パターン
６２ 外装ケース
６３ 外装ケース
Claims (9)
- 携帯可能な外装ケースと、この外装ケース内に設けられたプリント基板と、このプリント基板に装着された電力増幅器と、この電力増幅器と同一プリント基板上に設けられた電子部品と、前記電力増幅器と熱伝導材料で接続されるとともに前記プリント基板全体を覆うシールドケースとを備え、前記プリント基板の側面に半田付部を設けるとともに、前記シールドケースの側面には前記半田付部に向かって突出したバリが設けられた携帯用電力増幅器。
- シールドケースの側面は天面に比べて粗面とした請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
- シールドケースの天面を切り起こして電力増幅器の天面に当接させた請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
- プリント基板には高周波回路を設けるとともに、シールドケースの天面を切り曲げて前記電力増幅器と前記高周波回路との間を仕切り、この切り曲げによって生じた孔を前記電力増幅器側に形成した請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
- 高周波回路が設けられた側であって、プリント基板のシールドケースの側板に空気が流入する流入孔を設けるとともに、電力増幅器の天面に前記空気の流出孔が設けられた請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
- 高周波回路は、電圧制御発振器とした請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
- 基板の端部と、この端部上方に設けられたシールドカバーの端部との間には隙間を設けた請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
- プリント基板は、隙間が電力増幅器の上方と下方に設けられるように配置された請求項７に記載の携帯用電力増幅器。
- 音声入力器と、この音声入力器の上方に設けられた音声出力器とを有し、プリント基板は前記音声入力器と音声出力器との間に設けられた請求項１に記載の携帯用電力増幅器。
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| US20070047210A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Jose Diaz | Assembly for an electronic component |
| JP2007209078A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
| US8228239B2 (en) * | 2006-01-31 | 2012-07-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Heat-dissipating wireless communication system |
| US20070246545A1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-10-25 | Ceramate Technical Co., Ltd. | Receiving module with a built-in antenna |
| JP2008078898A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可変減衰回路 |
| US20080088749A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Ceramate Technical Co., Ltd. | Television module provided with an antenna on its PC board |
| US7561430B2 (en) * | 2007-04-30 | 2009-07-14 | Watlow Electric Manufacturing Company | Heat management system for a power switching device |
| US20090002949A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Lucent Technologies Inc. | Heat transfer for electronic component via an electromagnetic interference (emi) shield having shield deformation |
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| KR101450950B1 (ko) * | 2011-10-04 | 2014-10-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 드라이버 패키지 |
| FR2999479B1 (fr) * | 2012-12-19 | 2015-01-30 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif de ventilation pour installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation |
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| CN105120645B (zh) * | 2015-08-31 | 2019-04-09 | 芜湖宏景电子股份有限公司 | 一种汽车音响的屏蔽罩结构 |
| US10075138B2 (en) * | 2015-10-12 | 2018-09-11 | Qualcomm Incorporated | Inductor shielding |
| US20170347490A1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Texas Instruments Incorporated | High-frequency antenna structure with high thermal conductivity and high surface area |
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|---|---|---|---|---|
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| US5552636A (en) * | 1993-06-01 | 1996-09-03 | Motorola, Inc. | Discrete transitor assembly |
| US5379185A (en) * | 1993-11-01 | 1995-01-03 | Motorola, Inc. | Leadless surface mountable assembly |
| US5633786A (en) * | 1995-08-21 | 1997-05-27 | Motorola | Shield assembly and method of shielding suitable for use in a communication device |
| JP2925475B2 (ja) * | 1995-10-06 | 1999-07-28 | 東光株式会社 | 電子装置の放熱構造 |
| JP3630797B2 (ja) | 1995-10-09 | 2005-03-23 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置 |
| US5748455A (en) * | 1996-04-23 | 1998-05-05 | Ericsson, Inc. | Electromagnetic shield for a radiotelephone |
| IN192428B (ja) * | 1996-09-26 | 2004-04-24 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | |
| JPH11204970A (ja) * | 1998-01-12 | 1999-07-30 | Alps Electric Co Ltd | 電子機器 |
| JP3597368B2 (ja) * | 1998-02-16 | 2004-12-08 | アルプス電気株式会社 | 電子機器 |
| KR20010106398A (ko) * | 1998-07-08 | 2001-11-29 | 가나이 쓰토무 | 고주파 전력 증폭기 모듈 |
| US6134110A (en) * | 1998-10-13 | 2000-10-17 | Conexnant Systems, Inc. | Cooling system for power amplifier and communication system employing the same |
| GB2351183B (en) * | 1999-06-18 | 2003-10-15 | Nokia Mobile Phones Ltd | Shielding can for a printed circuit board |
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| US6198444B1 (en) * | 1999-11-09 | 2001-03-06 | Motorola, Inc. | Double pole limit switch having an actuator as a pole |
| US7061774B2 (en) * | 2000-12-18 | 2006-06-13 | Franklin Zhigang Zhang | Computer board with dual shield housing and heat sink expansion zone apparatuses |
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