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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024104142
(43)【公開日】2024-08-02
(54)【発明の名称】無線モジュール
(51)【国際特許分類】
H04B 1/38 20150101AFI20240726BHJP
H05K 7/14 20060101ALI20240726BHJP
H05K 7/20 20060101ALN20240726BHJP
【ＦＩ】
H04B1/38
H05K7/14 M
H05K7/20 B
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023008225
(22)【出願日】2023-01-23
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-10-18
(71)【出願人】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100206081
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 央
(74)【代理人】
【識別番号】100188891
【弁理士】
【氏名又は名称】丹野 拓人
(72)【発明者】
【氏名】重松 宜彰
(72)【発明者】
【氏名】森 正男
(72)【発明者】
【氏名】小林 聖
(72)【発明者】
【氏名】須藤 勇気
【テーマコード（参考）】
5E322
5E348
5K011
【Ｆターム（参考）】
5E322AA03
5E322AB01
5E322AB07
5E322FA04
5E348AA08
5E348CC08
5E348CC09
5E348FF10
5K011AA06
5K011AA13
5K011AA16
(57)【要約】
【課題】アンテナと筐体との位置ずれに起因した無線性能の劣化を抑制可能な無線モジュールを提供する。
【解決手段】無線モジュールは、ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている。
【選択図】図２
【解決手段】無線モジュールは、ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている、
無線モジュール。
【請求項2】
前記第１基板は、前記ケースには固定されていない、請求項１に記載の無線モジュール。
【請求項3】
前記第１基板は第１コネクタを備え、
前記第２基板は第２コネクタを備え、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとが電気的に直接接続されている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
前記第２基板は第２コネクタを備え、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとが電気的に直接接続されている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項4】
前記通過部は、前記アンテナのフレネルゾーンと前記カバーとが干渉しないように設けられている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項5】
前記第１基板は、前記カバーに対して前記第１基板を位置決め固定するための複数の位置決め孔を有する、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項6】
前記ケースと、前記第１基板と、前記カバーと、を貫き、前記ケースを前記カバーに対して固定する貫通ねじをさらに備える、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項7】
前記第１基板は、前記貫通ねじと前記第１基板との干渉を防ぐ回避部を有する、
請求項６に記載の無線モジュール。
請求項６に記載の無線モジュール。
【請求項8】
前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、
前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方は、前記第１固定孔に挿入される固定ねじが挿通される第２固定孔を有し、
前記第１固定孔と前記第２固定孔との少なくとも一方は、長孔形状を有する、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方は、前記第１固定孔に挿入される固定ねじが挿通される第２固定孔を有し、
前記第１固定孔と前記第２固定孔との少なくとも一方は、長孔形状を有する、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項9】
前記第２固定孔は、前記ケースに設けられている、
請求項８に記載の無線モジュール。
請求項８に記載の無線モジュール。
【請求項10】
前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、
前記第１固定孔には、スルーホールタップが設けられている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
前記第１固定孔には、スルーホールタップが設けられている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項11】
前記第２基板には、外部端子が設けられ、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記ケースと前記カバーとが対向する対向方向において、前記ケースおよび前記カバーの間に位置し、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記対向方向から見て、前記ケースおよび前記カバーの双方と重なっている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記ケースと前記カバーとが対向する対向方向において、前記ケースおよび前記カバーの間に位置し、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記対向方向から見て、前記ケースおよび前記カバーの双方と重なっている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項12】
前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項13】
前記第１基板には、前記アンテナに高周波信号を供給する給電素子が実装され、
前記給電素子は、前記ケースと、前記第１基板のＧＮＤと、によって囲まれている、
請求項１２に記載の無線モジュール。
前記給電素子は、前記ケースと、前記第１基板のＧＮＤと、によって囲まれている、
請求項１２に記載の無線モジュール。
【請求項14】
前記第１基板の表面のうち少なくとも一部分には、金属部が露出しており、
前記金属部は、前記ケースと電気的に接触している、
請求項１２に記載の無線モジュール。
前記金属部は、前記ケースと電気的に接触している、
請求項１２に記載の無線モジュール。
【請求項15】
前記金属部は、前記第１基板のＧＮＤである、
請求項１４に記載の無線モジュール。
請求項１４に記載の無線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、アンテナと、ＲＦ基板と、制御基板と、が一つの筐体に収容された構造を有する無線モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４５７７２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば特許文献１に記載の無線モジュールにおいて、アンテナと筐体との間で位置ずれが生じると、アンテナが送受信する電磁波が筐体と干渉したり、アンテナの偏波角がばらついたりする可能性がある。このような電磁波の干渉および偏波角のバラつきは、無線モジュールの性能、すなわち無線性能の劣化に繋がる。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされ、アンテナと筐体との位置ずれに起因した無線性能の劣化を抑制可能な無線モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の態様１に係る無線モジュールは、ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている。
【0007】
本発明の態様１によれば、アンテナを有する第１基板が、通過部を有するカバーに直接固定される。これにより、アンテナと通過部との位置関係が保たれやすくなる。したがって、アンテナと筐体との位置ずれに起因した無線性能の劣化を抑制することができる。
【0008】
また、本発明の態様２は、態様１の無線モジュールにおいて、前記第１基板は、前記ケースには固定されていない。
【0009】
また、本発明の態様３は、態様１または態様２の無線モジュールにおいて、前記第１基板は第１コネクタを備え、前記第２基板は第２コネクタを備え、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが電気的に直接接続されている。
【0010】
また、本発明の態様４は、態様１から態様３のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記通過部は、前記アンテナのフレネルゾーンと前記カバーとが干渉しないように設けられている。
【0011】
また、本発明の態様５は、態様１から態様４のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記第１基板は、前記カバーに対して前記第１基板を位置決め固定するための複数の位置決め孔を有する。
【0012】
また、本発明の態様６は、態様１から態様５のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記ケースと、前記第１基板と、前記カバーと、を貫き、前記ケースを前記カバーに対して固定する貫通ねじをさらに備える。
【0013】
また、本発明の態様７は、態様６の無線モジュールにおいて、前記第１基板は、前記貫通ねじと前記第１基板との干渉を防ぐ回避部を有する。
【0014】
また、本発明の態様８は、態様１から態様７のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方は、前記第１固定孔に挿入される固定ねじが挿通される第２固定孔を有し、前記第１固定孔と前記第２固定孔との少なくとも一方は、長孔形状を有する。
【0015】
また、本発明の態様９は、態様８の無線モジュールにおいて、前記第２固定孔は、前記ケースに設けられている。
【0016】
また、本発明の態様１０は、態様１から態様９のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、前記第１固定孔には、スルーホールタップが設けられている。
【0017】
また、本発明の態様１１は、態様１から態様１０のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記第２基板には、外部端子が設けられ、前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記ケースと前記カバーとが対向する対向方向において、前記ケースおよび前記カバーの間に位置し、前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記対向方向から見て、前記ケースおよび前記カバーの双方と重なっている。
【0018】
また、本発明の態様１２は、態様１から態様１１のいずれか一つの無線モジュールにおいて、前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されている。
【0019】
また、本発明の態様１３は、態様１２の無線モジュールにおいて、前記第１基板には、前記アンテナに高周波信号を供給する給電素子が実装され、前記給電素子は、前記ケースと、前記第１基板のＧＮＤと、によって囲まれている。
【0020】
また、本発明の態様１４は、態様１２または態様１３の無線モジュールにおいて、前記第１基板の表面のうち少なくとも一部分には、金属部が露出しており、前記金属部は、前記ケースと電気的に接触している。
【0021】
また、本発明の態様１５は、態様１４の無線モジュールにおいて、前記金属部は、前記第１基板のＧＮＤ層である。
【発明の効果】
【0022】
本発明の上記態様によれば、アンテナと筐体との位置ずれに起因した無線性能の劣化を抑制可能な無線モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の実施形態に係る無線モジュールを示す斜視図である。
【図3】本発明の実施形態に係るケースを示す斜視図である。
【図6】アンテナと通過部との好ましい位置関係を示す図である。
【図7】フレネルゾーンについて説明する図である。
【図8A】本発明の実施形態に係る無線モジュールを組み立てる方法の一例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態に係る無線モジュールについて図面に基づいて説明する。
【0025】
図１および図２に示すように、本実施形態に係る無線モジュール１は、第１基板１０と、第２基板２０と、筐体Ｃと、を備える。筐体Ｃは、カバー３０と、ケース４０と、を有する。カバー３０とケース４０とは、筐体Ｃの厚み方向において、互いに組み合わされている。筐体Ｃは、第１基板１０および第２基板２０を収容する。本実施形態に係る筐体Ｃは、筐体Ｃの厚み方向から見た平面視において、略長方形状の外形を有する。筐体Ｃ（カバー３０およびケース４０）は、例えばアルミやステンレス等の金属によって形成されている。第１基板１０は、複数のアンテナＡを有する。各アンテナＡは、ミリ波帯の高周波信号（ＲＦ信号）を送受信する。
【0026】
（方向定義）
ここで、本実施形態では、カバー３０とケース４０とが互いに対向する方向を、対向方向Ｘと称する。本実施形態において、対向方向Ｘは、筐体Ｃの厚み方向でもある。以下、対向方向Ｘから見ることを、平面視と称する。対向方向Ｘに交差する（例えば、直交する）一方向を、第１方向Ｙと称する。本実施形態において、第１方向Ｙは、平面視で筐体Ｃの短辺が延びる方向でもある。対向方向Ｘおよび第１方向Ｙの双方に交差する（例えば、直交する）方向を、第２方向Ｚと称する。本実施形態において、第２方向Ｚは、平面視で筐体Ｃの長辺が延びる方向でもある。また、対向方向Ｘに沿って、ケース４０からカバー３０に向かう向きを、正面側と称し、図において＋Ｘの向きで表す。対向方向Ｘに沿って、カバー３０からケース４０に向かう向きを、背面側と称し、図において－Ｘの向きで表す。第１方向Ｙに沿う一方の向きを、右方と称し、図において＋Ｙの向きで表す。＋Ｙの向きとは反対の向きを、左方と称し、図において－Ｙの向きで表す。第２方向Ｚに沿う一方の向きを、上方と称し、図において＋Ｚの向きで表す。＋Ｚの向きとは反対の向きを、下方と称し、図において－Ｚの向きで表す。
ここで、本実施形態では、カバー３０とケース４０とが互いに対向する方向を、対向方向Ｘと称する。本実施形態において、対向方向Ｘは、筐体Ｃの厚み方向でもある。以下、対向方向Ｘから見ることを、平面視と称する。対向方向Ｘに交差する（例えば、直交する）一方向を、第１方向Ｙと称する。本実施形態において、第１方向Ｙは、平面視で筐体Ｃの短辺が延びる方向でもある。対向方向Ｘおよび第１方向Ｙの双方に交差する（例えば、直交する）方向を、第２方向Ｚと称する。本実施形態において、第２方向Ｚは、平面視で筐体Ｃの長辺が延びる方向でもある。また、対向方向Ｘに沿って、ケース４０からカバー３０に向かう向きを、正面側と称し、図において＋Ｘの向きで表す。対向方向Ｘに沿って、カバー３０からケース４０に向かう向きを、背面側と称し、図において－Ｘの向きで表す。第１方向Ｙに沿う一方の向きを、右方と称し、図において＋Ｙの向きで表す。＋Ｙの向きとは反対の向きを、左方と称し、図において－Ｙの向きで表す。第２方向Ｚに沿う一方の向きを、上方と称し、図において＋Ｚの向きで表す。＋Ｚの向きとは反対の向きを、下方と称し、図において－Ｚの向きで表す。
【0027】
図１に示すように、本実施形態に係るカバー３０は、板部３０ａと、梁部３０ｂと、２つの通過部３１と、端子孔３２と、を有する。板部３０ａは、第１方向Ｙおよび第２方向Ｚに延在する板状の形状を有する。
【0028】
通過部３１は、アンテナＡが送受信する電磁波を通過させる部位である。言い換えれば、通過部３１は、電磁波がカバー３０（板部３０ａ）と電磁的に干渉することを防ぐ部位である。図１および図２に示すように、本実施形態に係る通過部３１は、板部３０ａを対向方向Ｘに貫通する孔（開口）である。本実施形態において、２つの通過部３１は、第２方向Ｚに間隔を空けて配されている。以下、２つの通過部３１を、各々、第１通過部３１Ａおよび第２通過部３１Ｂと称する。第１通過部３１Ａは、第２通過部３１Ｂよりも上方に位置する。
【0029】
図１に示すように、２つの通過部３１の位置は、第１基板１０が有する２つのアンテナ群Ｇ１、Ｇ２（後述）の位置に対応している。つまり、第１通過部３１Ａの位置は、第１アンテナ群Ｇ１の位置に対応し、第２通過部３１Ｂの位置は、第２アンテナ群Ｇ２の位置に対応している。
【0030】
梁部３０ｂは、カバー３０のうち、２つの通過部３１の間に位置する部位である。本実施形態に係る梁部３０ｂは、第１方向Ｙにおいて直線状に延びている。梁部３０ｂは、２つの通過部３１を第２方向Ｚにおいて隔てている。
【0031】
本実施形態において、端子孔３２は、カバー３０（板部３０ａ）の下端部に設けられている。端子孔３２は、板部３０ａを対向方向Ｘに貫通するとともに、下方に向けて開口している。端子孔３２は、第２基板２０に設けられた外部端子２２（後述）の位置に対応している。
【0032】
図２および図３に示すように、本実施形態に係るケース４０は、基部４１と、周壁部４２と、仕切部４３と、第１放熱部４４と、第２放熱部４５と、複数（図示の例においては４つ）の台座部４６と、を有する。図３に示すように、基部４１は、第１方向Ｙおよび第２方向Ｚに延在する板状の形状を有する。
【0033】
周壁部４２は、基部４１の外周縁から正面側（＋Ｘ側）に向けて延びている。言い換えれば、周壁部４２は、基部４１の外周縁に立設されている。本実施形態に係る周壁部４２は、平面視において、上側（＋Ｚ側）に向けて凸となるＵ字状の形状を有する。具体的に、本実施形態に係る周壁部４２は、頂部４２ａと、一対の側部４２ｂと、を含む。頂部４２ａは、基部４１の上側（＋Ｚ側）短辺に沿って延びている。各側部４２ｂは、基部４１の長辺に沿って延びている。
【0034】
仕切部４３は、基部４１の中央部に立設されている。また、仕切部４３は、第１方向Ｙに延びており、一対の側部４２ｂの中央部同士を結んでいる。これにより、仕切部４３は、基部４１と周壁部４２とによって囲まれる空間を、上側空間ＳＰ１と下側空間ＳＰ２とに仕切っている。上側空間ＳＰ１は、仕切部４３の上側（＋Ｚ側）に位置する空間である。上側空間ＳＰ１は、頂部４２ａと、一対の側部４２ｂと、仕切部４３と、によって囲まれている。下側空間ＳＰ２は、仕切部４３の下側（－Ｚ側）に位置する空間である。下側空間ＳＰ２は、一対の側部４２ｂと、仕切部４３と、によって囲まれている。
【0035】
図３に示すように、第１放熱部４４は、平面視において、上側空間ＳＰ１の中央部に位置している。第１放熱部４４は、基部４１から正面側（＋Ｘ側）に向けて突出した形状を有する。具体的に、本実施形態に係る第１放熱部４４は、接触部４４ａおよびテーパ部４４ｂを含む。テーパ部４４ｂは、基部４１の正面側端面（＋Ｘ側面）に設けられている。テーパ部４４ｂは、背面側（－Ｘ側）から正面側（＋Ｘ側）に向かう向きにおいて漸次断面積が小さくなるテーパ形状を有する。接触部４４ａは、テーパ部４４ｂの先端部に設けられている。図２に示すように、接触部４４ａの先端面には、第１放熱シート６１が接触する。
【0036】
図３に示すように、第２放熱部４５は、平面視において、下側空間ＳＰ２の中央部に位置している。第２放熱部４５は、基部４１から正面側（＋Ｘ側）に向けて突出した形状を有する。本実施形態においては、図２に示すように、第２放熱部４５が基部４１から突出する突出量が、第１放熱部４４が基部４１から突出する突出量よりも小さい。言い換えれば、対向方向Ｘにおいて、第２放熱部４５の先端面（正面側端面、＋Ｘ側面）と基部４１との間の距離は、第１放熱部４４の先端面（正面側端面、＋Ｘ側面）と基部４１との間の距離よりも、短い。図２に示すように、第２放熱部４５の先端面には、第２放熱シート６２が接触する。
【0037】
図３に示すように、４つの台座部４６は、平面視において、下側空間ＳＰ２が有する４つの角部に位置している。各台座部４６は、基部４１から正面側（＋Ｘ側）に向けて突出した形状を有する。台座部４６が基部４１から突出する突出量は、周壁部４２が基部４１から突出する突出量よりも小さい。言い換えれば、対向方向Ｘにおいて、台座部４６の先端面（正面側端面、＋Ｘ側面）と基部４１との間の距離は、周壁部４２の先端面（正面側端面、＋Ｘ側面）と基部４１との間の距離よりも、短い。図２に示すように、台座部４６の先端面には、第２基板２０が接触する。
【0038】
図４に示すように、第１基板１０には、第１給電素子１１が実装されている。本実施形態において、複数のアンテナＡは、第１アンテナ群Ｇ１および第２アンテナ群Ｇ２を含む２つのアンテナ群を構成する。第１アンテナ群Ｇ１および第２アンテナ群Ｇ２は、第２方向Ｚにおいて第１給電素子１１を間に挟むように配されている。
【0039】
第１アンテナ群Ｇ１に属する各アンテナＡは、例えば、無線モジュール１の外部へと電磁波を送信する送信用アンテナである。第２アンテナ群Ｇ２に属する各アンテナＡは、例えば、無線モジュール１の外部から電磁波を受信する受信用アンテナである。なお、各アンテナＡの配置および機能は適宜変更可能である。例えば、第１アンテナ群Ｇ１に属する各アンテナＡが受信用アンテナであって、第２アンテナ群Ｇ２に属する各アンテナＡが送信用アンテナであってもよい。また、無線モジュール１は１つまたは３つ以上のアンテナ群を有していてもよい。
【0040】
第１給電素子１１は、各アンテナＡに高周波信号（ＲＦ信号）を供給する。具体的に、第１給電素子１１は、後述する信号層Ｌ１等を通じて、各アンテナＡに高周波信号（ＲＦ信号）を供給する。第１給電素子１１としては、例えばＲＦＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を用いることができる。第１基板１０は、ＲＦＩＣ基板やＲＦ基板とも称される。詳細な図示は省略するが、第１基板１０には、第１給電素子１１およびアンテナＡ以外の周辺部品が実装されていてもよい。
【0041】
図２および図５に示すように、本実施形態に係る第１基板１０は、主部１０Ａと補強部１０Ｂとが対向方向Ｘにおいて積層された構造を有する。図２および図５に示すように、補強部１０Ｂは、主部１０Ａの正面側（＋Ｘ側）に積層されている。上述した第１給電素子１１は、図２に示すように、主部１０Ａに実装されている。
【0042】
図５に示すように、本実施形態に係る主部１０Ａは、対向方向Ｘにおいて間隔を空けて配された４つの層Ｌ１～Ｌ４を有する多層基板である。４つの層Ｌ１～Ｌ４の間には、絶縁体１２が充填されている。主部１０Ａは、例えばＬＣＰ（液晶ポリマー）基板である。
【0043】
具体的に、主部１０Ａは、信号層Ｌ１と、ＧＮＤ層Ｌ２と、第１アンテナ層Ｌ３と、第２アンテナ層Ｌ４と、を有する。信号層Ｌ１、ＧＮＤ層Ｌ２、第１アンテナ層Ｌ３、および第２アンテナ層Ｌ４は、背面側（－Ｘ側）から正面側（＋Ｘ側）に向かう向きにおいてこの順に配されている。第２アンテナ層Ｌ４は、補強部１０Ｂに接触している。各層Ｌ１～Ｌ４には、層状の金属部（導体部）Ｍが配置されている。
【0044】
第１アンテナ層Ｌ３および第２アンテナ層Ｌ４には、複数のアンテナＡが第１方向Ｙおよび第２方向Ｚに間隔を空けて配置される。具体的には、第１アンテナ層Ｌ３に配された金属部Ｍ（放射素子）と、第２アンテナ層Ｌ４に配された金属部Ｍ（無給電素子）とが、複数のアンテナＡを構成している。信号層Ｌ１は、第１給電素子１１と電気的に接続されており、アンテナＡが電磁波の送受信を行う際に、第１給電素子１１との間で高周波信号（ＲＦ信号）の受渡しを行う。ここで、本実施形態に係る信号層Ｌ１と第１アンテナ層Ｌ３とは、ＧＮＤ層Ｌ２に設けられた開口Ｌ２ａを介して、電磁的に結合（例えば、容量性結合）されている。当該電磁的な結合によって、各アンテナＡは、第１給電素子１１から出力された高周波信号によって電磁波の送信を行ったり、受信した電磁波を第１給電素子１１に出力したりすることができる。
【0045】
補強部１０Ｂは、主部１０Ａを補強し、アンテナＡを保護する。本実施形態に係る補強部１０Ｂは、低損失誘電体１３によって形成された薄板状の部材である。低損失誘電体１３の素材および補強部１０Ｂの寸法（厚み）は、アンテナＡによる電磁波の送受信に悪影響を及ぼさないように選択されることが好ましい。補強部１０Ｂは、電磁波のゲインを向上する役割を有していてもよい。
【0046】
第１基板１０は、第１方向Ｙおよび第２方向Ｚに延在している。また、本実施形態に係る第１基板１０は、図２に示すように、対向方向Ｘにおいてカバー３０とケース４０との間に挟まれるように、筐体Ｃに固定されている。より具体的に、本実施形態に係る第１基板１０は、対向方向Ｘにおいて、カバー３０と、ケース４０の周壁部４２および仕切部４３と、によって挟まれている。これにより、第１基板１０は、ケース４０の上側空間ＳＰ１を閉塞している。
【0047】
第１基板１０（主部１０Ａ）の表面のうち少なくとも一部分には、金属部Ｍが露出している。本実施形態においては、第１基板１０のうち、ケース４０（周壁部４２および仕切部４３）と接触する部分に、金属部Ｍが露出している。これにより、第１基板１０の金属部Ｍが、ケース４０に対して、機械的かつ電気的に接触している。具体的には、図２および図４に示すように、第１基板１０のうち頂部４２ａ、側部４２ｂおよび仕切部４３と接触する部分において、金属部Ｍが露出している。第１基板１０の表面に露出してケース４０に接触する金属部Ｍは、例えば信号層Ｌ１のＧＮＤ（いわゆるベタパターン、ベタＧＮＤ）である（図５参照）。なお、図２においては、見易さのために、層Ｌ１～Ｌ４のうち上記接触部分以外の図示は省略している。ただし、層Ｌ２～Ｌ４のＧＮＤ（ベタＧＮＤ）が第１基板１０の表面に露出し、ケース４０に接触していてもよい。この場合、第１基板１０の表面から絶縁体１２が適宜除去されていてもよい。
【0048】
本実施形態に係る第１給電素子１１は、ケース４０と、第１基板１０のＧＮＤ（ベタＧＮＤ）と、によって囲まれている。具体的には、対向方向Ｘにおいて、第１給電素子１１は、ケース４０の基部４１と、第１基板１０のＧＮＤとの間に位置する。また、第１方向Ｙにおいて、第１給電素子１１は、ケース４０が有する一対の側部４２ｂの間に位置する（図３参照）。そして、第２方向Ｚにおいて、第１給電素子１１は、ケース４０の頂部４２ａと仕切部４３との間に位置する（図２参照）。このように、第１給電素子１１は、対向方向Ｘ、第１方向Ｙ、および第２方向Ｚの３方向において、ケース４０と第１基板１０のＧＮＤとによって囲まれている。なお、ケース４０とともに第１給電素子１１を囲む第１基板１０のＧＮＤは、信号層Ｌ１のＧＮＤであってもよいし、ＧＮＤ層Ｌ２のＧＮＤであってもよいし、第１アンテナ層Ｌ３のＧＮＤであってもよいし、第２アンテナ層Ｌ４のＧＮＤであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
【0049】
図２および図４に示すように、第１基板１０は、第１コネクタ５１を備える。言い換えれば、第１基板１０には、第１コネクタ５１が実装されている。第１コネクタ５１は、第１基板１０の下端部（－Ｚ端部）に設けられている。図２に示すように、第１コネクタ５１は、第１基板１０の下端部（－Ｚ端部）から背面側（－Ｘ側）に向けて延びている。第２基板２０は、第２コネクタ５２を備える。言い換えれば、第２基板２０には、第２コネクタ５２が実装されている。図２に示すように、第２コネクタ５２は、第２基板２０の上端部（＋Ｚ端部）から正面側（＋Ｘ側）に向けて延びている。
【0050】
第１コネクタ５１および第２コネクタ５２は、第１基板１０と第２基板２０とを電気的に接続する基板間コネクタである。具体的に、第１コネクタ５１と第２コネクタ５２とが電気的に直接接続されることにより、第１基板１０と第２基板２０とが電気的に接続される。言い換えれば、第１コネクタ５１と第２コネクタ５２とが機械的かつ電気的に接続されることにより、第１基板１０と第２基板２０とが電気的に接続される。第１基板１０と第２基板２０とが電気的に接続された状態において、第１コネクタ５１および第２コネクタ５２は、前述した下側空間ＳＰ２に位置する。なお、第１コネクタ５１がオスコネクタであって第２コネクタ５２がメスコネクタであってもよいし、第１コネクタ５１がメスコネクタであって第２コネクタ５２がオスコネクタであってもよい。
【0051】
第２基板２０は、第１基板１０のアンテナＡが送受信する高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う基板である。第２基板２０は、ベースバンド基板やＢＢ基板とも称される。第２基板２０は、例えば、ガラスエポキシ基板である。
【0052】
図２に示すように、第２基板２０は、第１コネクタ５１および第２コネクタ５２を介して第１基板１０と電気的に接続されている。第２基板２０は、第１方向Ｙおよび第２方向Ｚに延在している。対向方向Ｘにおいて、第２基板２０と第１基板１０とは異なる位置に配されている。具体的には、対向方向Ｘにおいて、第２基板２０と基部４１との間の距離は、第１基板１０と基部４１との間の距離よりも短くなっている。また、平面視において、第１基板１０と第２基板２０とは少なくとも一部が重なっている。より具体的に、図示の例においては、第１基板１０の下端部（－Ｚ端部）と第２基板２０の上端部（＋Ｚ端部）とが、平面視において重なっている。第１コネクタ５１および第２コネクタ５２は、このように２つの基板１０、２０が重なった部分に設けられている。
【0053】
図１および図２に示すように、本実施形態に係る第２基板２０には、第２給電素子２１と、外部端子２２とが設けられている。外部端子２２は、例えば、第１基板１０および第２基板２０に対して電源を供給するための端子である。図１に示すように、外部端子２２は、カバー３０の端子孔３２を通じて筐体Ｃの外部に露出している。
【0054】
第２給電素子２１は、第１コネクタ５１および第２コネクタ５２を介して、第１給電素子１１にベースバンド信号（ＢＢ信号）を供給する（図２参照）。第２給電素子２１としては、例えば、ＢＢＩＣ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を用いることができる。詳細な図示は省略するが、第２基板２０には、第２給電素子２１および外部端子２２以外の周辺部品が実装されていてもよい。
【0055】
図２に示すように、第１放熱シート６１は、第１給電素子１１と第１放熱部４４（接触部４４ａ）との双方に接触している。第１放熱シート６１は、第１給電素子１１から熱を吸収し、吸収した熱を第１放熱部４４に放出する。
【0056】
図２に示すように、第２放熱シート６２は、第２給電素子２１と第２放熱部４５との双方に接触している。第２放熱シート６２は、第２給電素子２１から熱を吸収し、吸収した熱を第２放熱部４５に放出する。
【0057】
以上説明した第１基板１０、第２基板２０、カバー３０、およびケース４０は、図２に示すように、位置決めねじＳＣ１と、貫通ねじＳＣ２と、固定ねじＳＣ３と、によって互いに固定されている。各ねじＳＣ１～ＳＣ３は、螺入部ＳＣａと、螺入部ＳＣａの一端に固定された頭部ＳＣｂと、を有する。螺入部ＳＣａの外周面には、螺旋状の突起が形成されている。頭部ＳＣｂは螺入部ＳＣａよりも大きい径を有する。以下、ねじＳＣ１～ＳＣ３を用いた固定構造について説明する。
【0058】
位置決めねじＳＣ１は、第１基板１０をカバー３０に対して位置決め固定している。図４に示すように、本実施形態に係る第１基板１０は、複数（図示の例においては２つ）の位置決め孔Ｈ１ａを有する。本実施形態において、各位置決め孔Ｈ１ａは、第１基板１０の平面視における外周部に位置している。位置決め孔Ｈ１ａは、カバー３０に対して第１基板１０を位置決め固定するための孔である。各位置決め孔Ｈ１ａは、第１基板１０を対向方向Ｘに貫通している。各位置決め孔Ｈ１ａには、位置決めねじＳＣ１が挿通される。本実施形態においては、２つの位置決め孔Ｈ１ａが、第１コネクタ５１の近傍に設けられている。また、２つの位置決め孔Ｈ１ａのうち一方は、第１基板１０の外周縁に開口している。
【0059】
図２に示すように、カバー３０は、位置決めねじＳＣ１が挿入される第１ねじ孔Ｈ１ｂを有する。詳細な図示は省略するが、カバー３０は、位置決め孔Ｈ１ａと同数の第１ねじ孔Ｈ１ｂを有する。第１ねじ孔Ｈ１ｂの位置は、位置決め孔Ｈ１ａの位置と対応している。第１ねじ孔Ｈ１ｂの内周面には、螺入部ＳＣａの外周面と螺合する螺旋状の溝が設けられている。
【0060】
第１基板１０をカバー３０に位置決め固定する際は、位置決めねじＳＣ１の螺入部ＳＣａを、位置決め孔Ｈ１ａに挿通させつつ第１ねじ孔Ｈ１ｂに螺入する。すると、位置決めねじＳＣ１の頭部ＳＣｂが、やがて第１基板１０に当接する。さらに位置決めねじＳＣ１の螺入を進めると、頭部ＳＣｂが、第１基板１０をカバー３０に向けて押し付ける。当該押し付け力により、第１基板１０が、カバー３０に対して接触した状態で、カバー３０に固定される。より具体的に、本実施形態に係る第１基板１０は、カバー３０に対して面接触した状態でカバー３０に固定される。また、本実施形態に係る第１基板１０は、ケース４０にはねじ固定されていない。
【0061】
貫通ねじＳＣ２は、ケース４０をカバー３０に対して固定している。図３に示すように、本実施形態に係るケース４０は、複数（図示の例においては６つ）の貫通孔Ｈ２ｂを有する。各貫通孔Ｈ２ｂは、ケース４０を対向方向Ｘに貫通している。各貫通孔Ｈ２ｂには、貫通ねじＳＣ２が挿通される。本実施形態において、各貫通孔Ｈ２ｂは、ケース４０の周壁部４２に設けられている。
【0062】
また、図２に示すように、カバー３０は、貫通ねじＳＣ２が挿入される第２ねじ孔Ｈ２ｃを有する。詳細な図示は省略するが、カバー３０は、貫通孔Ｈ２ｂと同数の第２ねじ孔Ｈ２ｃを有する。第２ねじ孔Ｈ２ｃの位置は、貫通孔Ｈ２ｂの位置と対応している。第２ねじ孔Ｈ２ｃの内周面には、螺入部ＳＣａの外周面と螺合する螺旋状の溝が設けられている。
【0063】
ここで、前述したように、本実施形態に係る第１基板１０は、対向方向Ｘにおいて、カバー３０とケース４０の周壁部４２とによって挟まれている。本実施形態においては貫通孔Ｈ２ｂが周壁部４２に設けられているため、貫通ねじＳＣ２は、カバー３０およびケース４０だけでなく、第１基板１０も貫く。
【0064】
第１基板１０は、図４に示すように、回避部Ｈ２ａを有する。回避部Ｈ２ａは、貫通ねじＳＣ２と第１基板１０との干渉（構造的干渉）を防ぐための孔である。回避部Ｈ２ａの位置は、貫通孔Ｈ２ｂおよび第２ねじ孔Ｈ２ｃの位置と対応している。各回避部Ｈ２ａは、第１基板１０を対向方向Ｘに貫通している。本実施形態において、各回避部Ｈ２ａは、第１基板１０の外周縁に開口している。また、各回避部Ｈ２ａのサイズ（平面視における面積）は、位置決め孔Ｈ１ａのサイズよりも大きい。より具体的に、各回避部Ｈ２ａは、平面視において、位置決め孔Ｈ１ａよりも大きい曲率半径の円弧Ｒを有する。
【0065】
ケース４０をカバー３０に対して固定する際には、貫通ねじＳＣ２の螺入部ＳＣａを、貫通孔Ｈ２ｂに挿通させつつ第２ねじ孔Ｈ２ｃに螺入する。すると、貫通ねじＳＣ２の頭部ＳＣｂが、やがてケース４０に当接する。さらに貫通ねじＳＣ２の螺入を進めると、頭部ＳＣｂが、ケース４０および第１基板１０をカバー３０に向けて押し付ける。当該押し付け力により、ケース４０がカバー３０に対して固定される。また、ケース４０が第１基板１０をカバー３０に押し付けることにより、第１基板１０がカバー３０に対してより強固に固定される。つまり、貫通ねじＳＣ２は、カバー３０に対する第１基板１０の固定をより強固にする役割も有する。
【0066】
固定ねじＳＣ３は、第２基板２０をケース４０に対して固定している。図３に示すように、本実施形態に係るケース４０は、複数（図示の例においては４つ）の第２固定孔Ｈ３ｂを有する。各第２固定孔Ｈ３ｂは、ケース４０を対向方向Ｘに貫通している。各第２固定孔Ｈ３ｂには、固定ねじＳＣ３が挿通される。本実施形態においては、４つの第２固定孔Ｈ３ｂと４つの台座部４６とが一対一に対応しており、各台座部４６に一つずつ第２固定孔Ｈ３ｂが開口している。図３に示すように、各第２固定孔Ｈ３ｂは、長孔形状を有する。
【0067】
図２に示すように、第２基板２０は、固定ねじＳＣ３が挿入される第１固定孔Ｈ３ａを有する。詳細な図示は省略するが、第２基板２０は、第２固定孔Ｈ３ｂと同数の第１固定孔Ｈ３ａを有する。第１固定孔Ｈ３ａの位置は、第２固定孔Ｈ３ｂの位置と対応している。各第１固定孔Ｈ３ａには、スルーホールタップ２３が配置されている。スルーホールタップ２３は、第１固定孔Ｈ３ａに固定された筒状の部材である。スルーホールタップ２３の内周面には、螺入部ＳＣａの外周面と螺合する螺旋状の溝が設けられている。
【0068】
第２基板２０をケース４０に対して固定する際には、固定ねじＳＣ３の螺入部ＳＣａを、第２固定孔Ｈ３ｂに挿通させつつスルーホールタップ２３に螺入する。すると、固定ねじＳＣ３の頭部ＳＣｂが、やがてケース４０に当接する。さらに固定ねじＳＣ３の螺入を進めると、螺入部ＳＣａが、スルーホールタップ２３を介して第２基板２０をケース４０に向けて押し付ける。当該押し付け力により、第２基板２０がケース４０に対して固定される。
【0069】
上記のように第１基板１０、第２基板２０、カバー３０、およびケース４０が互いに固定された状態において、第１基板１０または第２基板２０に設けられる部品のうちアンテナＡおよび外部端子２２以外の部品は、対向方向Ｘから見て、筐体Ｃに覆われている。つまり、第１基板１０または第２基板２０に設けられる部品のうちアンテナＡおよび外部端子２２以外の部品は、対向方向Ｘにおいてケース４０およびカバー３０の間に位置し、かつ、対向方向Ｘから見てケース４０およびカバー３０の双方と重なっている。この構成により、無線モジュール１の改造を困難にすることができる。ねじＳＣ１～ＳＣ３をセキュリティーねじとすることで、無線モジュール１の改造をより困難にしてもよい。なお、「第１基板１０または第２基板２０に設けられる部品のうちアンテナＡおよび外部端子２２以外の部品」は、例えば、第１給電素子１１、第２給電素子２１、または、基板１０、２０に実装される周辺部品（電源ＩＣ、メモリ、水晶発振器等）が挙げられる。
【0070】
【0071】
前述したように、通過部３１は、電磁波がカバー３０と電磁的に干渉することを防ぐ部位である。ここで、アンテナＡが送受信する電磁波とカバー３０との電磁的な干渉を抑制して無線モジュール１の無線性能の低下をより確実に抑制するために、アンテナＡと通過部３１とは、図６に示すような位置関係を有していることが好ましい。つまり、通過部３１は、アンテナＡのフレネルゾーンＦとカバー３０とが干渉しないように設けられることが好ましい。
【0072】
フレネルゾーンＦは、電磁波が送信点から受信点へ伝播するとき、行路差が半波長以下となる領域（位相差が１８０°未満となる領域）と定義される。図７は、フレネルゾーンＦを２次元平面座標上で描画したグラフである。図７において、アンテナＡ１～Ａ３は、無線モジュール１が有するアンテナＡに対応している。アンテナＡ１´～Ａ３´は、無線モジュール１の外部に配置され、無線モジュール１のアンテナＡと電磁波の送受信を行うアンテナＡ´に対応している。フレネルゾーンＦは、アンテナＡとアンテナＡ´との組ごとに算出される。例えば、図７に示すフレネルゾーンＦ１は、アンテナＡ１とアンテナＡ１´との組によって算出されるフレネルゾーンＦであり、フレネルゾーンＦ２は、アンテナＡ２とアンテナＡ２´との組によって算出されるフレネルゾーンＦである。フレネルゾーンＦ３は、アンテナＡ３とアンテナＡ３´との組によって算出されるフレネルゾーンＦである。
【0073】
図７におけるＸ軸は、無線モジュール１の対向方向Ｘに対応している。Ｙ軸は、対向方向Ｘに直交する方向（例えば、無線モジュール１の第１方向Ｙや第２方向Ｚ）に対応している。つまり、無線モジュール１が正面側（＋Ｘ側）に向けで電磁波を送信し、正面側（＋Ｘ側）から電磁波を受信する場合を想定している。図７に示す各値は、以下のように定義される。
ｄ：送信点と受信点との間の距離（送受信点間距離）［ｍ］
ａ：楕円長径［ｍ］
ｂ：楕円短径［ｍ］
ｘ：送信点を基準とした座標（送信点間位置座標）［ｍ］
ｒ：フレネル半径［ｍ］
ｄ：送信点と受信点との間の距離（送受信点間距離）［ｍ］
ａ：楕円長径［ｍ］
ｂ：楕円短径［ｍ］
ｘ：送信点を基準とした座標（送信点間位置座標）［ｍ］
ｒ：フレネル半径［ｍ］
【0074】
上記各値には、以下の数式（１）～（３）に示す関係が成立する。なお、λ［ｍ］はアンテナＡ、Ａ´が送受信する電磁波の波長である。
【0075】
【数1】
【0076】
ここで、送受信点間距離ｄは、無線モジュール１の外部に設けられるアンテナＡ´の位置によって変動する値である。そして、式（１）～（３）からわかるように、アンテナＡ´がアンテナＡから離れるほど（送受信点間距離ｄが大きいほど）、フレネルゾーンＦのフレネル半径ｒが大きくなる。つまり、通過部３１の寸法を大きくする必要がある。
【0077】
本願発明者らが鋭意検討したところ、６０ＧＨｚ帯の無線モジュール１の場合、送受信点間距離ｄが０．５ｍ以上で無線モジュール１の近傍におけるフレネル半径ｒはほとんど変化しないことが判った。具体的には、カバー３０が存在する領域（例えば０［ｍｍ］≦ｘ≦６［ｍｍ］の範囲）に着目すると、送受信点間距離ｄを０．５ｍ以上で変化させても、フレネル半径ｒはほとんど変化しないことが判った。
【0078】
したがって、通過部３１の寸法および位置は、送受信点間距離ｄを０．５ｍ以上とした場合におけるアンテナＡのフレネルゾーンＦを考慮して決定することが望ましい。本実施形態に係る無線モジュール１は、複数のアンテナＡを有する。このため、アンテナＡごとにフレネルゾーンＦを算出し、算出された全てのフレネルゾーンＦがカバー３０と干渉しないように通過部３１の寸法および位置を決定することが望ましい。なお、図示の例においては、各アンテナ群Ｇ１、Ｇ２の最外周に位置するアンテナＡについてフレネルゾーンＦを算出すれば十分である。
【0079】
また、無線モジュール１は対向方向Ｘに対して傾いた方向に電磁波を送受信する可能性がある。これを鑑み、例えば図７に示すＸ軸を無線モジュール１の対向方向Ｘに対して所定の角度（例えば４５°）傾けて算出されたフレネルゾーンＦを考慮し、通過部３１の寸法をおよび位置を決定してもよい。この場合、電磁波の干渉をより確実に抑制することができる。
【0080】
【0081】
まず、カバー３０を作業台等に載置する。このとき、図８Ａに示すように、カバー３０の正面側（＋Ｘ側）を重力方向における下方に向ける。次に、補強部１０Ｂが重力方向における下方を向くように、カバー３０上に第１基板１０を載置する。このとき、位置決め孔Ｈ１ａと第１ねじ孔Ｈ１ｂとを対向方向Ｘにおいて重ね、回避部Ｈ２ａと第２ねじ孔Ｈ２ｃとを対向方向Ｘにおいて重ねる。そして、位置決めねじＳＣ１を、位置決め孔Ｈ１ａに挿通させつつ第１ねじ孔Ｈ１ｂに螺入する。これにより、第１基板１０が、カバー３０に対して位置決め固定される。
【0082】
次に、図８Ｂに示すように、第１基板１０と第２基板２０とを、コネクタ５１、５２を介して電気的に接続する。このとき、第２基板２０は、重力の影響によって傾斜する可能性がある。そのため、カバー３０は、図８Ｂに示すように、第２基板２０の傾斜を抑制する支持部３３を有していてもよい。支持部３３は、例えば、カバー３０の板部３０ａから背面側（－Ｘ側）に向けて突出した突起である。
【0083】
次に、図８Ｃに示すように、第１給電素子１１の上に第１放熱シート６１を載置し、第２給電素子２１の上に第２放熱シート６２を載置する。そして、ケース４０を、基板１０、２０およびカバー３０の上に載置する。このとき、周壁部４２および仕切部４３を、第１基板１０の表面に露出した金属部Ｍと接触させる。また、第１放熱部４４を第１放熱シート６１に接触させ、第２放熱部４５を第２放熱シート６２に接触させる。また、貫通孔Ｈ２ｂと第２ねじ孔Ｈ２ｃとを対向方向Ｘにおいて重ね、第２固定孔Ｈ３ｂと第１固定孔Ｈ３ａとを対向方向Ｘにおいて重ねる。
【0084】
次に、図８Ｄに示すように、固定ねじＳＣ３を、第２固定孔Ｈ３ｂに挿通させつつ、第１固定孔Ｈ３ａに配置されたスルーホールタップ２３に螺入する。これにより、第２基板２０が、ケース４０に対して固定される。
【0085】
なお、例えばコネクタ５１、５２の組付け精度によっては、基板１０、２０をコネクタ５１、５２によって接続した際に、第２基板２０の位置や向きが所望の位置や向きからずれる可能性がある。前述したように第２固定孔Ｈ３ｂは長孔形状を有しているため、第２基板２０の位置や向きがずれても、第１基板１０の位置等に影響を及ばさずに、第２基板２０をケース４０に対して固定することができる。
【0086】
最後に、図８Ｅに示すように、貫通ねじＳＣ２を、貫通孔Ｈ２ｂに挿通させつつ第２ねじ孔Ｈ２ｃに螺入する。これにより、ケース４０がカバー３０に対して固定される。また、ケース４０の押し付け力によって、第１基板１０がカバー３０に対してより強固に固定される。前述したように第１基板１０には回避部Ｈ２ａが設けられているため、貫通ねじＳＣ２と第１基板１０との構造的干渉を容易に回避することができる。以上の工程により、無線モジュール１の組み立てが完了する。
【0087】
以上説明したように、本実施形態に係る無線モジュール１は、ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナＡを有する第１基板１０と、当該高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板２０と、互いに組み合わされたカバー３０およびケース４０を有し、第１基板１０および第２基板２０を収容する筐体Ｃと、を備え、カバー３０には、アンテナＡが送受信する電磁波を通過させる通過部３１が設けられ、第１基板１０は、カバー３０に対して接触した状態で、カバー３０に固定されている。
【0088】
この構成により、アンテナＡを有する第１基板１０が、通過部３１を有するカバー３０に直接固定される。これにより、アンテナＡと通過部３１との位置関係が保たれやすくなる。したがって、アンテナＡと筐体Ｃとの位置ずれに起因した無線性能の劣化を抑制することができる。
【0089】
また、第１基板１０は、ケース４０には固定（ねじ固定）されていない。例えば第１基板１０がカバー３０だけでなくケース４０に対してもねじ固定されている場合、当該ねじが第１基板１０を引っ張り、通過部３１とアンテナＡとの位置関係が崩れてしまう可能性がある。第１基板１０がケース４０に対してねじ等によって固定されない構造を採用することで、このような可能性を取り除き、アンテナＡと通過部３１との位置関係をより保ちやすくすることができる。
【0090】
また、第１基板１０は第１コネクタ５１を備え、第２基板２０は第２コネクタ５２を備え、第１コネクタ５１と第２コネクタ５２とが電気的に直接接続されている。仮に第１基板１０がカバー３０に固定されない場合、コネクタ５１、５２の組付け精度によっては、第１基板１０の位置や向きがずれ、通過部３１とアンテナＡとの位置関係が崩れてしまう可能性がある。本実施形態に係る無線モジュール１においては、上述したように第１基板１０がカバー３０に対して固定されているため、コネクタ５１、５２の組付け精度がある程度悪い場合においても、アンテナＡと通過部３１との位置関係を保ち、無線性能の劣化を抑制することができる。
【0091】
また、通過部３１は、アンテナＡのフレネルゾーンＦとカバー３０とが干渉しないように設けられる。この構成により、アンテナＡが送受信する電磁波がカバー３０と干渉することをより確実に抑制することができる。また、第１基板１０がカバー３０に固定されていることで、アンテナＡのフレネルゾーンＦとカバー３０とが干渉しない状態を保ち続けることができる。
【0092】
また、第１基板１０は、カバー３０に対して第１基板１０を位置決め固定するための複数の位置決め孔Ｈ１ａを有する。この構成により、第１基板１０をカバー３０に対して容易に位置決め固定することができる。
【0093】
また、本実施形態に係る無線モジュール１は、ケース４０と、第１基板１０と、カバー３０と、を貫き、ケース４０をカバー３０に対して固定する貫通ねじＳＣ２をさらに備える。この構成により、ケース４０をカバー３０に対して容易に固定することができる。また、貫通ねじＳＣ２が螺入された際のケース４０の押し付け力により、第１基板１０をカバー３０に対してより強固に固定することができる。
【0094】
また、第１基板１０は、貫通ねじＳＣ２と第１基板１０との干渉を防ぐ回避部Ｈ２ａを有する。この構成により、貫通ねじＳＣ２と第１基板１０との構造的干渉を容易に回避することができる。
【0095】
また、第２基板２０は、ケース４０に対して第２基板２０を固定するための第１固定孔Ｈ３ａを有し、ケース４０は、第１固定孔Ｈ３ａに挿入される固定ねじＳＣ３が挿通される第２固定孔Ｈ３ｂを有し、第２固定孔Ｈ３ｂは、長孔形状を有する。この構成により、例えばコネクタ５１、５２の組付け精度等に起因して第２基板２０の位置や向きがずれても、第１基板１０の位置等に影響を及ばさずに、第２基板２０をケース４０に対して固定することができる。
【0096】
また、第１固定孔Ｈ３ａには、スルーホールタップ２３が設けられている。この構成により、第１固定孔Ｈ３ａと固定ねじＳＣ３とを容易に螺合させることができる。
【0097】
また、第２基板２０には、外部端子２２が設けられ、第１基板１０または第２基板２０に設けられる部品のうちアンテナＡおよび外部端子２２以外の部品は、ケース４０とカバー３０とが対向する対向方向Ｘにおいて、ケース４０およびカバー３０の間に位置し、第１基板１０または第２基板２０に設けられる部品のうちアンテナＡおよび外部端子２２以外の部品は、対向方向Ｘから見て、ケース４０およびカバー３０の双方と重なっている。この構成により、無線モジュール１の改造を困難にすることができる。
【0098】
また、ケース４０およびカバー３０は、金属によって形成されている。この構成により、金属製の筐体Ｃ（カバー３０およびケース４０）によって、第１給電素子１１を遮蔽し、不要輻射を遮断することができる。
【0099】
また、第１基板１０には、アンテナＡに電流を供給する第１給電素子１１（給電素子）が実装され、第１給電素子１１（給電素子）は、ケース４０と、第１基板１０のＧＮＤと、によって囲まれている。この構成により、第１基板１０のＧＮＤとケース４０とによって第１給電素子１１を遮蔽し、不要輻射を遮断することができる。
【0100】
また、第１基板１０の表面のうち少なくとも一部分には、金属部Ｍが露出しており、金属部Ｍは、ケース４０と電気的に接触している。この構成により、第１給電素子１１の不要輻射をより確実に遮断することができる。
【0101】
また、金属部Ｍは、第１基板１０のＧＮＤである。この構成により、第１給電素子１１の不要輻射をより確実に遮断することができる。
【0102】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0103】
例えば、前記実施形態において位置決め孔Ｈ１ａは第１コネクタ５１の近傍に配されていたが（図４参照）、位置決め孔Ｈ１ａの位置は適宜変更可能である。例えば、位置決め孔Ｈ１ａはアンテナＡの近傍に配されていてもよいし、第１基板１０の対角線上に配されていてもよい。これらの構成によれば、カバー３０に対する第１基板１０の位置ずれや回転をより抑制することができる。
【0104】
また、前記実施形態においては金属部Ｍとケース４０とが機械的かつ電気的に接触していたが（図２参照）、金属部Ｍとケース４０とが電気的に接触していれば金属部Ｍとケース４０とは機械的に接触していなくてもよい。例えば、金属部Ｍとケース４０との間に、金属部Ｍとケース４０との双方に対して機械的かつ電気的に接触する導電シートが設けられていてもよい。
【0105】
また、前記実施形態においては第２固定孔Ｈ３ｂがケース４０に設けられていたが、第２固定孔Ｈ３ｂはカバー３０に設けられていてもよい。言い換えれば、第２基板２０はカバー３０に固定されていてもよい。ただし、第２固定孔Ｈ３ｂが長孔形状を有する場合、第２固定孔Ｈ３ｂと固定ねじＳＣ３との間の隙間から不要輻射が漏出する可能性がある。このため、長孔形状を有する第２固定孔Ｈ３ｂはカバー３０ではなくケース４０に設けられていることが望ましい。
【0106】
また、第２固定孔Ｈ３ｂは長孔形状を有していなくてもよい。この場合、第１固定孔Ｈ３ａが長孔形状を有していてもよい。ただし、第１固定孔Ｈ３ａが長孔形状を有する場合、第１基板１０のサイズが大きくなってしまう可能性がある。このため、第１固定孔Ｈ３ａではなく第２固定孔Ｈ３ｂが長孔形状を有することが望ましい。
【0107】
また、筐体Ｃ（カバー３０およびケース４０）は金属によって形成されていなくてもよい。例えば、筐体Ｃは樹脂等によって形成されていてもよい。筐体Ｃが樹脂製である場合、カバー３０に、通過部３１としての開口が形成されていなくてもよい。この場合、通過部３１はカバー３０自身であってもよい。
【0108】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0109】
１…無線モジュール １０…第１基板 １１…第１給電素子（給電素子） ２０…第２基板 ２２…外部端子 ２３…スルーホールタップ ３０…カバー ３１…通過部 ４０…ケース ５１…第１コネクタ ５２…第２コネクタ Ａ…アンテナ Ｃ…筐体 Ｆ…フレネルゾーン Ｈ１ａ…位置決め孔 Ｈ２ａ…回避部 Ｈ３ａ…第１固定孔 Ｈ３ｂ…第２固定孔 Ｍ…金属部 ＳＣ２…貫通ねじ ＳＣ３…固定ねじ Ｘ…対向方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【手続補正書】
【提出日】2023-08-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる開口である通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる開口である通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されている、
無線モジュール。
【請求項2】
前記第１基板は、前記ケースには固定されていない、請求項１に記載の無線モジュール。
【請求項3】
前記第１基板は第１コネクタを備え、
前記第２基板は第２コネクタを備え、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとが電気的に直接接続されている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
前記第２基板は第２コネクタを備え、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとが電気的に直接接続されている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項4】
前記通過部は、前記アンテナのフレネルゾーンと前記カバーとが干渉しないように設けられている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項5】
前記第１基板は、前記カバーに対して前記第１基板を位置決め固定するための複数の位置決め孔を有する、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項6】
前記ケースと、前記第１基板と、前記カバーと、を貫き、前記ケースを前記カバーに対して固定する貫通ねじをさらに備える、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項7】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、
前記ケースと、前記第１基板と、前記カバーと、を貫き、前記ケースを前記カバーに対して固定する貫通ねじと、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記第１基板は、前記貫通ねじと前記第１基板との干渉を防ぐ回避部を有する、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、
前記ケースと、前記第１基板と、前記カバーと、を貫き、前記ケースを前記カバーに対して固定する貫通ねじと、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記第１基板は、前記貫通ねじと前記第１基板との干渉を防ぐ回避部を有する、
無線モジュール。
【請求項8】
前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、
前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方は、前記第１固定孔に挿入される固定ねじが挿通される第２固定孔を有し、
前記第１固定孔と前記第２固定孔との少なくとも一方は、長孔形状を有する、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方は、前記第１固定孔に挿入される固定ねじが挿通される第２固定孔を有し、
前記第１固定孔と前記第２固定孔との少なくとも一方は、長孔形状を有する、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項9】
前記第２固定孔は、前記ケースに設けられている、
請求項８に記載の無線モジュール。
請求項８に記載の無線モジュール。
【請求項10】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、
前記第１固定孔には、スルーホールタップが設けられている、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記第２基板は、前記ケースと前記カバーとの少なくとも一方に対して前記第２基板を固定するための第１固定孔を有し、
前記第１固定孔には、スルーホールタップが設けられている、
無線モジュール。
【請求項11】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記第２基板には、外部端子が設けられ、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記ケースと前記カバーとが対向する対向方向において、前記ケースおよび前記カバーの間に位置し、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記対向方向から見て、前記ケースおよび前記カバーの双方と重なっている、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記第２基板には、外部端子が設けられ、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記ケースと前記カバーとが対向する対向方向において、前記ケースおよび前記カバーの間に位置し、
前記第１基板または前記第２基板に設けられる部品のうち前記アンテナおよび前記外部端子以外の部品は、前記対向方向から見て、前記ケースおよび前記カバーの双方と重なっている、
無線モジュール。
【請求項12】
前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されている、
請求項１または２に記載の無線モジュール。
請求項１または２に記載の無線モジュール。
【請求項13】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されており、
前記第１基板には、前記アンテナに高周波信号を供給する給電素子が実装され、
前記給電素子は、前記ケースと、前記第１基板のＧＮＤと、によって囲まれている、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されており、
前記第１基板には、前記アンテナに高周波信号を供給する給電素子が実装され、
前記給電素子は、前記ケースと、前記第１基板のＧＮＤと、によって囲まれている、
無線モジュール。
【請求項14】
ミリ波帯の高周波信号を送受信するアンテナを有する第１基板と、
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されており、
前記第１基板の表面のうち少なくとも一部分には、金属部が露出しており、
前記金属部は、前記ケースと電気的に接触している、
無線モジュール。
前記高周波信号よりも低い周波数のベースバンド信号を扱う第２基板と、
互いに組み合わされたカバーおよびケースを有し、前記第１基板および前記第２基板を収容する筐体と、を備え、
前記カバーには、前記アンテナが送受信する電磁波を通過させる通過部が設けられ、
前記第１基板は、前記カバーに対して接触した状態で、前記カバーに固定されており、
前記カバーおよび前記ケースは、金属によって形成されており、
前記第１基板の表面のうち少なくとも一部分には、金属部が露出しており、
前記金属部は、前記ケースと電気的に接触している、
無線モジュール。
【請求項15】
前記金属部は、前記第１基板のＧＮＤである、
請求項１４に記載の無線モジュール。
請求項１４に記載の無線モジュール。